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TESIS CAJAMARCA
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CAPITULO I: INTRODUCCIÓN
1Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
INTRODUCCIÓN
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Debido a que las carreteras son uno de los factores más importantes para el
desarrollo económico y social de un país, en Cajamarca constituyen la principal
forma de comunicación. Las carreteras propician la creación de cadenas productivas
generadas por el tráfico de mercancías e impulsan el comercio y la producción. Por
tales motivos, es más que evidente la importancia del mejoramiento y afirmado de
carreteras.
La conformación de la capa de rodadura de un afirmado, es unos de los factores
importantes en la construcción de carreteras, ya que ella determinará el tiempo de
vida de la obra.
Como se sabe, para tener un buen afirmado, es necesario tener buenos agregados,
por lo que para la presente Tesis se ha elegido la cantera de cerro “El Guitarrero 01”
en la Ciudad de Cajamarca, por ser una de las canteras que abastece de materiales
de afirmado a distintas obras de la Ciudad de Cajamarca.
La Cantera de Cerro “El Guitarrero 01”, es una cantera de donde hace años se viene
extrayendo agregados pétreos para diferentes obras civiles en la Ciudad de
Cajamarca y alrededores.
Capítulo
I
CAPITULO I: INTRODUCCIÓN
2Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
La presente Tesis se ha elaborado por la necesidad de conocer las características
que tiene la cantera de cerro “El Guitarrero 01” para ser utilizada como material de
afirmado en vías terrestres, ya que se viene extrayendo agregados y utilizando sin
un estudio definitivo, la cual la postre es perjudicial para las obras civiles que se
ejecutan.
En los Manuales de Carreteras 2013 del Ministerio de Transportes y
Comunicaciones, vigentes a la fecha: EG-2013.Especificaciones Técnicas Generales
para Construcción. Sección 301: Afirmados, nos establecen los requisitos de calidad
que deben cumplir los afirmados en carreteras.
1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
El problema de investigación se plantea mediante las siguientes preguntas:
Pregunta general:
¿Los agregados de la cantera El Guitarrero 01 son aptos para ser utilizados
como material de afirmado en carreteras?
Preguntas específicas:
¿Los agregados de la cantera El Guitarrero 01, cumplen con todas las
especificaciones de los Manuales de Carreteras 2013 del Ministerio de
Transportes y Comunicaciones?
De no cumplir con todas las especificaciones ¿Se pueden mejorar las
propiedades de los agregados de la cantera de alguna forma?
1.3. Objetivos de la investigación
Objetivo general:
Determinar la calidad de los agregados de la cantera El Guitarrero 01 para
utilizarlos como material de afirmado en vías terrestres.
Objetivos específicos:
a. Determinar la granulometría de la cantera de cerro El Guitarrero 01”.
b. Determinar los Límites de Atterberg de la Cantera de cerro “El Guitarrero 01”.
CAPITULO I: INTRODUCCIÓN
3Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
c. Determinar la Clasificación SUCS y AASHTO de los agregados de la Cantera
de cerro “El Guitarrero 01”.
d. Determinar el Contenido de Sales Solubles Totales de la Cantera de cerro “El
Guitarrero 01”.
e. Determinar la Materia Orgánica en Arena de la Cantera de cerro “El
Guitarrero 01”.
f. Determinar las Partículas Chatas y Alargadas de los agregados de la Cantera
de cerro “El Guitarrero 01”.
g. Determinar el Porcentaje de Caras de Fractura de los agregados de la
cantera de cerro “El Guitarrero 01”.
h. Determinar el CBR de los agregados de la Cantera de cerro “El Guitarrero
01”.
i. Determinar el Ensayo de Abrasión Los Ángeles de los agregados de la
Cantera de cerro “El Guitarrero 01”.
j. Determinar el Equivalente de Arena de los agregados de la Cantera de cerro
“El Guitarrero 01”.
k. Determinar el Ensayo Proctor Modificado de los agregados de la Cantera de
cerro “El Guitarrero 01”.
1.4. Alcances:
La presente investigación se centró en el estudio del material para afirmado que
provee la cantera de cerro “El Guitarrero 01”.
Luego de realizar el análisis granulométrico y el ensayo de abrasión, se pudo
concluir que no cumplen con lo indicado en los Manuales de Carreteras vigentes, por
lo que se tuvo que realizar una combinación de agregados con la cantera del Rio
Chonta, utilizando para los cálculos métodos existentes para mezcla de dos canteras
y así obtener la granulometría requerida.
El trabajo presentado incluye resultados de los ensayos que se han realizado hasta
el 50% de avance de la presente investigación.
1.5. Justificación de la investigación:
CAPITULO I: INTRODUCCIÓN
4Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Este estudio se justifica por lo siguiente:
a. Porque es necesario conocer las propiedades de los agregados de la cantera
de Cerro “El Guitarrero 01”, que se utilizan en la ejecución de obras en vías
terrestres.
b. El estudio también se justifica porque determinará si lo agregados de dicha
cantera son o no aptos para utilizarlo directamente como afirmado y de
acuerdo a los Manuales de Carreteras 2013, o si se tiene que realizar un
mejoramiento con materiales de otras canteras para poder cumplir con las
especificaciones técnicas que indican los mencionados manuales.
c. Los resultados que se obtendrán de éste estudio, nos permitirá contribuir con
la solución de problemas que existen en la construcción de afirmados,
poniendo en peligro las obras construidas con materiales de la cantera en
estudio.
d. Al realizar el estudio de los agregados de la cantera, se facilitará datos
importantes a los profesionales de Ingeniería Civil, con lo cual se tendrá
mejores obras en el campo y la ciudad.
1.6. Delimitaciones y limitaciones de la investigación
1.6.1. Delimitación del contenido
El presente estudio requiere de estudios de mecánica de suelos, geotecnia y
ensayos de materiales.
1.6.2. Delimitación espacial
La muestra a estudiarse será usando los agregados provenientes de la cantera de
cerro El Guitarrero 01 y Cantera de Rio Chonta , canteras ubicada a x km y y km de
la Ciudad de Cajamarca, respectivamente.
Los estudios se realizarán el Laboratorio de Mecánica de Suelos, Laboratorio de
Ensayos de Materiales de la Universidad Nacional de Cajamarca.
1.6.3. Delimitación Temporal
La investigación se ha realizado entre los meses de septiembre y diciembre del año
2015, por lo que la información obtenida de los Manuales de Carreteras 2013 y
CAPITULO I: INTRODUCCIÓN
5Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Manual de ensayo de materiales (EM-2000) del MTC1, EG-20002, pueden variar
respecto a los próximos años, ya que están sujetas a actualizaciones constantes.
1.6.4. Limitaciones
Debido a la que la Universidad Nacional de Cajamarca no cuenta con los
equipos necesarios para la realización de algunos ensayos que establecen
los Manuales de Carreteras del MTC vigente, éstos ensayos no será
realizados en la presente Tesis.
1 MTC: Ministerio de Transportes y Comunicaciones.2 EG-2000: Especificaciones Técnicas Generales para Construcción de Carreteras.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
6Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
MARCO TEÓRICO
1.7. ANTECEDENTES
Los materiales utilizados como afirmado en carreteras deben cumplir ciertos
requisitos de granulometría y especificaciones técnicas para que funcionen
adecuadamente y de esta manera poder rendir eficientemente ante el tráfico,
durante su vida útil.
Por lo que ésta investigación está orientada a analizar si es que los materiales de
una cantera local cumplen con lo estipulado en las normas actuales para ser
utilizados como material de afirmado en vías terrestres.
1.7.1. A nivel Internacional.- Se tiene la siguiente investigación:
1.7.2. A nivel Nacional.- Se tiene la siguiente investigación:
1.7.3. A nivel Local.- Se tiene la siguiente investigación:
Carlos Fernando Pastor Bazán (2013), realizó la Tesis para obtener el Título
de Ingeniero Civil, denominado: “Evaluación de canteras para realizar la
trocha carrozable a nivel de afirmado Campo Alegre-Peña Blanca
Distrito de Namora-Provincia de Cajamarca” , cuyo objetivo fue evaluar
las canteras para realizar la construcción de trocha carrozable a nivel de
Capítulo
II
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
7Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
afirmado Campo Alegre – Peña Blanca, Distrito de Namora, Provincia de
Cajamarca – Cajamarca, sus conclusiones fueron las siguientes:
-Las canteras Campo Alegre Y Peña Blanca, pueden ser utilizados como
material de afirmado.
-Los valores de las propiedades físico mecánicas de las canteras obtenidos
en el laboratorio, se encuentran dentro de los parámetros especificados para
un material de afirmado, con respecto a las Especificaciones Técnicas
Generales EG – 2000, Ministerio de Transportes y Comunicaciones.
1.8. BASES TEÓRICAS DE LA INVESTIGACIÓN
1.8.1. Historia del afirmado en vías terrestres
1.8.2. Definición de Afirmado: [Manual de carreteras. Suelos, geología, geotecnia
y pavimentos. Sección suelos y pavimentos. 2013. Pag.23 y 142].
El afirmado consiste en una capa compactada de material granular natural o
procesada, con gradación específica que soporta directamente las cargas y
esfuerzos del tránsito. Debe poseer la cantidad apropiada de material fino cohesivo
que permita mantener aglutinadas las partículas. Funciona como superficie de
rodadura en caminos y carreras no pavimentadas.
Requiere de un porcentaje de piedra para soportar las cargas. Asimismo necesita de
un porcentaje de arena clasificada según tamaño para llenar los vacíos entre las
piedras y dar estabilidad a la capa y, necesariamente un porcentaje de finos
plásticos para cohesionar los materiales de la capa de afirmado.
1.8.3. ENSAYO DE MATERIALES
Se denomina ensayo de materiales a toda prueba cuyo fin es determinar las
propiedades mecánicas de un material, que sirven para formar un juicio sobre dichas
características o propiedades. Se intenta de ésta manera simular las condiciones a
las que va estar expuesto un material cuando entre en funcionamiento o en servicio.
CLASIFICACIÓN DE LOS ENSAYOS
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
8Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Según la rigurosidad del ensayo
Ensayos científicos.- Se obtienen resultados que se refieren a los valores
numéricos de ciertas magnitudes físicas.
Ensayos tecnológicos.- Se utilizan para comprobar si las propiedades de un
determinado material son adecuadas para una cierta utilidad.
Según la naturaleza del ensayo
Ensayos químicos.- Permiten conocer la composición, tanto cuantitativa como
cualitativa del material.
Ensayos metalográficos.- Consiste en analizar la estructura interna del material
mediante un microscopio.
Ensayos físicos.- Se cuantifican por ejemplo la densidad, el punto de fusión, la
conductividad eléctrica.
Ensayos mecánicos.- Mediante los que se determinan la resistencia del material
cuando se somete a diferentes esfuerzos.
Según la utilidad de la pieza después de ser sometida al ensayo
Ensayos destructivos.- Se produce la rotura o un daño sustancial en la
estructura del material.
Ensayos no destructivos.- Se analizan las grietas o defectos internos de una
determinada pieza sin dañar su estructura.
Según la velocidad de aplicación de las fuerzas
Ensayo estático.- La velocidad de aplicación de fuerzas al material no influye en
el resultado del ensayo.
Ensayo dinámico.- La velocidad de aplicación de las fuerzas al material juega
un papel decisivo en el resultado del ensayo.
1.8.4. Definición de cantera.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
9Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Según el Glosario de términos de uso frecuente en proyectos de infraestructura vial
del MTC 2013: Cantera es un depósito natural de material apropiado para ser
utilizado en la construcción, rehabilitación, mejoramiento y/o mantenimiento de
carreteras.
1.8.5. Exploración y explotación de cantera
Exploración
a)Métodos
b)Procesos:
Brevemente a continuación presentamos
Fotointerpretación:-
Prospección física:-
Reconocimiento terrestre directo:-
c) Muestreo:
Explotación
a) Carguío
b) Zarandeo
c)
1.8.6. Potencia y rendimiento de una cantera
Potencia.
Potencia bruta.
Potencia neta.
Potencia aprovechable.
Rendimiento.
1.9. Agregados
Según el Glosario de términos de uso frecuente en proyectos de infraestructura
vial del MTC 2013: Material granular de composición mineralógica como arena,
grava, escoria, roca triturada, usado para ser mezclado en diferentes tamaños.
1.1.1. Tipos de agregados
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
10Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Agregados naturales.- Son aquellos que son usados en su forma natural con muy
poco o ningún procesamiento.
Agregados de trituración.- Son aquellos que se obtienen de la trituración de
diferentes rocas de cantera o de las granulometrías de rechazo de los agregados
naturales.
Agregados artificiales.- Son los subproductos de procesos industriales, como
ciertas escorias o materiales procedentes de demoliciones, utilizables y reciclables.
Agregados marginales.- Engloban a todos los materiales que no cumplen alguna
de las especificaciones vigentes
1.10. Definición de suelos [Rico. Del Castillo.La Ingeniería de Suelos en las Vias
Terrestres Carreteras, Ferrocarriles y Aeropistas. Volumen I-2005. Pag.18]
Los suelos son conjuntos de partículas minerales producto de la desintegración
mecánica o de la descomposición química de rocas preexistentes.
1.11. Principales tipos de suelos [Ing. Carlos Crespo Villalaz. Mecánica de
Suelos y Cimentaciones. Quinta Edición. Pag.21 y 22]
A continuación se describen los suelos más comunes con los nombres
generalmente utilizados por el Ingeniero Civil para su identificación:
Gravas.- Son acumulaciones sueltas de fragmentos de rocas y que tienen
más de 2 mm de diámetro. Cuando son acarreados por las aguas las
gravas sufren desgaste en sus aristas y son, por lo tanto, redondeadas.
Las gravas ocupan grandes extensiones, pero casi siempre se encuentran
con mayor o menor proporción de cantos rodados, arenas, limos y arcillas.
Sus partículas varian desde 7.62 cm (3”) hasta 2.0 mm.
Arenas.- Es el nombre que se le da a los materiales de granos finos
procedentes de la denudación de las rocas o de su trituracíon artificial y
cuyas partículas varían entre 2mm y 0.05mm de diámetro. El origen y la
existencia de las arenas es análoga a la de las gravas , las dos suelen
encontrarse juntas en el mismo depósito. Las arenas de río contienen muy
a menudo proporciones relativamente grandes de grava y arcilla. Las
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
11Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
arenas estando limpias no se contraen al secarse, no son plásticas, son
mucho menos compresibles que las arcillas y si se aplica una carga en su
superficie, se comprimen casi de manera instantánea.
Limos.- Son suelos de granos finos con poca o ninguna plasticidad,
pudiendo ser limo inorgánico como el producto en canteras, o limo
orgánico como el que suele encontrarse en los ríos, siendo en éste último
caso de características plásticas. El díametro de las partículas de los
slimos está comprendido entre 0.05mm y 0.005mm. Su color varía desde
gris claro a muy oscuro.
Arcillas.- Son partículas sólidas con diámetro menor de 0.005 mm y cuya
masa tiene la propiedad de volverse plástica al ser mezclada con agua.
Lo indicado anteriormente, se podría tabular así:
Tipo de material Tamaño de las partículas
Grava 762mm-2.0mm
Arena 2.0mm-0.05mm
Limo 0.05mm-0.005mm
Arcilla Menor a 0.005mm
1.12. Suelos cohesivos y suelos no cohesivos. [Ing. Carlos Crespo Villalaz.
Mecánica de Suelos y Cimentaciones. Quinta Edición. Pag.26]
Una característica que hace muy distintivos a diferentes tipos de suelos es la
cohesión. Debido a ella los suelos se clasifican en “cohesivos” y “no cohesivos”.
Los suelos cohesivos son los que poseen cohesión, es decir, la propiedad de
atracción molecular, como las arcillas. Los suelos no cohesivos son los formados
por partículas de roca sin ninguna cementación, como la arena y la grava.
1.13. Granulometría de los suelos [Ing. Carlos Crespo Villalaz. Mecánica de
Suelos y Cimentaciones. Quinta Edición. Pag.45 y 46]
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
12Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
El análisis granulométrico se refiere a la determinación de la cantidad en porciento
de los diversos tamaños de las partículas que constituyen un suelo. Para el
conocimiento de la composición granulométrica de un determinado suelo existen
diferentes procedimientos. Para clasificar por tamaños las partículas gruesas el
procedimiento más expedito es el del tamizado. Sin embargo al aumentar la finura
de los granos el tamizado se hace cada vez más difícil, teniendo entonces que
recurrir a procedimientos por sedimentación.
Según en Manual de Carreteras. Suelos, geología, geotecnia y pavimentos del
Ministerio de Trasportes y Comunicaciones del año 2013, nos indica que de acuerdo
al tamaño de las partículas de suelo, se definen los siguientes términos:
Tipo de material Tamaño de las partículas
Grava 75mm-4.75mm
Arena Arena gruesa: 4.75mm-2.00mm
Arena media: 2.00mm-0.425mm
Arena fina: 0.425mm-0.075mm
Material
fino
Limo 0.075mm-0.005mm
Arcilla Menor a 0.005mm
[Braja M. Das. Fundamendos de Ingeniería de Cimentaciones. Séptima Edición.
Pag.2 y 3]
Un análisis granulométrico con mallas se efectúa tomando una cantidad medidad de
suelo seco bien pulverizado y haciéndolo pasar a través de un apilo de mallas con
aberturas cada vez mas pequeñas que dispone de una charola en su parte inferior.
Se mide la cantidad de suelo retenido en cada malla y se determina el porcentaje
acumulado del suelo que pasa a través de cada una. A éste porcentaje se le refiere
por lo general como porcentaje de finos.
El porcentaje de finos de cada malla, determinado por un análisis con mallas, se
traza en papel semilogarítmico, como se muestra en la figura:
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
13Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Se observa que el tamaño de la partícula (diámetro D), está trazado en escala
logarítmica y el porcentaje que pasa (porcentaje de finos) está trazado en escala
aritmética.
Se pueden determinar dos parámetros a partir de las curvas de distribución
granulométrica de suelos de grano grueso: 1) El coeficiente de uniformidad (Cu) y 2)
el Coeficiente de curvatura, estos coeficientes son:
Cu=D 60D 10
Cc= D 230(D 60)(D10)
Donde D10, D30, D60 son los diámetros correspondientes al porcentaje de finos que
pasa 10, 30, 60%, respectivamente.
Los parámetros Cu y Cc se utilizan en el Sistema Unificado de clasificación de
suelos.
1.14. Plasticidad: [Rico. Del Castillo.La Ingeniería de Suelos en las Vias Terrestres
Carreteras, Ferrocarriles y Aeropistas. Volumen I-2005. Pag.27 y 28]
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
14Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Dentro de los límites del sentido que se da al término en la Mecánica de Suelos,
Plasticidad suele definirse como la propiedad que presentan los suelos para poder
deformarse, hasta cierto límite, sin romperse. La anterior definición circunscribe a la
propiedad de los suelos arcillosos bajo determinadas circunstancias.
Atterberg hizo ver que, en primer lugar, la plasticidad no es una propiedad general
de todos los suelos, los suelos gruesos no la exhiben en ninguna circunstancia. En
segundo lugar, hizo ver que en los suelos finos no es una propiedad permanente,
sino circunstancial y dependiente de su contenido de agua.
Una arcilla o un limo susceptibles de ser plásticos pueden tener la consistencia de
un ladrillo, cuando están muy secos; con un gran contenido de agua, pueden
presentar las propiedades de un lodo semilíquido o inclusive, las de una suspensión
líquida. Entre ambos extremos existe un intervalo de contenido de agua en los que
esos suelos se comportan plásticamente.
Según su contenido de agua decreciente, un suelo susceptible de ser plástico puede
estar en cualquiera de los siguientes estados de consistencia, definidos por
Atterberg:
Estado líquido, con las propiedades y apariencia de una suspensión.
Estado semilíquido, con las propiedades de un fluido viscoso.
Estado plástico, en el que el suelo se comporta plásticamente, según la
definición anterior.
Estado semisólido, en el que el suelo tiene la apariencia de un sólido, pero
aún disminuye de volumen si se sigue secando.
Estado sólido, en que el volumen de suelo ya no varía con secado.
1.15. Límites de Atterberg [Ing. Carlos Crespo Villalaz. Mecánica de Suelos y
Cimentaciones. Quinta Edición. Pag.69 y ]
Para conocer la plasticidad de un suelo se hace uso de los límites de Atterberg,
quien por medio de ellos separó los cuatro estados de consistencia de los suelos
coherentes (ver fig 1.4. pag. 16 MDAS-ING. GEOTECNICA….)
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
15Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Los mencionados límites son: Límite líquido (L:L), Límite Plástico(L.P) y límite de
Contracción(L.C), y mediante ellos se puede dar una idea del suelo en estudio.
Todos los límites de consistencia se determinan empleando suelo que pase la malla
N° 40, la diferencia entre los valores del límite líquido (L.L) y del límite plástico(L.P)
da el llamado Índice Plástico(I.P) del suelo. Los límites líquido y plástico dependen
de la cantidad y tipo de arcilla del suelo, pero el índice plástico depende
generalmente de la cantidad de arcilla.
Cuando no se puede determinar el límite plástico de un suelo se dice que es no
plástico (N.P), y en éste caso el índice plástico se dice que es igual a cero. El índice
de plasticidad indica el rango de humedad a través del cual los suelos con cohesión
tienen propiedades de un material plástico.
Según Atterberg, cuando un suelo tiene un índice plástico(I.P) igual a cero el suelo
es no plástico; cuando el índice plástico es menor de 7, el suelo presenta baja
plasticidad; cuando el índice plástico está comprendido entre 7 y 17 se dice que el
suelo es medianamente plástico, y cuando el suelo presenta un índice plástico
mayor de 17 se dice que es altamente plástico.
Los límites de Atterberg establecen cuan sensible es el comportamiento de un suelo
en relación con su contenido de humedad(agua).
[Rico. Del Castillo.La Ingeniería de Suelos en las Vias Terrestres Carreteras,
Ferrocarriles y Aeropistas. Volumen I-2005. Pag. 28]
El límite líquido de un suelo se determina utilizando la copa de Casagrande y
se define como el contenido de agua o humedad en el que se cierra una
ranura de 12.7 mm mediante 25 golpes. Es la frontera entre el estado
semilíquido y plástico. El contenido de agua con el que se produce el cierre
de la ranura precisamente en 25 golpes es el límite líquido; un contenido de
agua mayor haría que la ranura se cerrara con menos golpes y el suelo se
consideraría en estado semilíquido; por el contrario un contenido de agua
menor haría que la ranura se cerrara con mas golpes y el suelo se
consideraría, por lo menos en estado plástico.
El límite plástico es la frontera entre el estado plástico y el semisólido. Este
es también un determinado contenido de agua o humedad, propio de cada
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
16Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
suelo, y referido a una prueba en la que se hace rolar entre las palmas de las
manos un cilindrito de suelo, hasta que se agrieta y desmorona; el suelo está
en el límite plástico si el desmoronamiento ocurre precisamente cuando el
cilindrito tiene 3mm de diámetro.
La diferencia entre el límite líquido y el límite plástico de un suelo se define
como el índice de plasticidad (IP), y mide de un modo muy claro el intervalo
plástico, se define como:
IP= LL-LP
El límite de contracción se define como el contenido de agua o humedad
bajo el cual el volumen de suelo ya no disminuye cuando éste se seca. El
límite se manifiesta visualmente (y éste hecho sirve para una determinación
aproximada por un característico cambio de color de tono oscuro a mas claro
producido por una retracción de los meniscos del agua hacia el interior de la
masa.
1.16. Sistemas de Clasificación de suelos [Braja M. Das. Fundamentos de
Ingeniería de Cimentaciones. Séptima Edición. Pag.17-18-19-20-21-22-23-24]
Los sistemas de clasificación de suelos dividen los suelos en grupos y subgrupos
con base en propiedades ingenieriles comunes como la distribución granulométrica,
el límite líquido y el límite plástico. Los dos sistemas de clasificación principales de
uso actual son 1) el sistema de la American Association of State Highway and
Transportation Officials (AASHTO) y 2) el Sistema unificado de clasificación de
suelos (Unified Soil Classification System (también es el sistema de la ASTM).El
sistema de la AASHTO se emplea principalmente para la clasificación de las capas
del pavimento de una carretera. No se utiliza en la construcción de cimentaciones.
SISTEMA DE LA AASHTO: Fue propuesto originalmente para la Highway
Research Board´s Commitee on Classification of materials for Subgrades and
Granular Type Roads (1954). De acuerdo con la forma presente de éste
sistema, los suelos se pueden clasificar según ocho grupos principales. A-1 a
A-8, con base a su distribución granulométrica, límite líquido e índice de
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
17Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
plasticidad. Los suelo listados en los grupos A-1, A-2 y A-3 son materiales de
grano grueso, y aquellos en los grupos A-4, A-5, A-6 y A-7 son materiales de
grano fino. La turba, el fango y otros suelos altamente orgánicos se clasifican
en el grupo A-8 y se identifican mediante una inspección visual.
El sistema de clasificación de la AASHTO (para suelos A-1 a A-7), se
presenta en la tabla N°……Observe que el grupo A-7 incluye dos tipos de
suelos. Para el tipo A-7-5, le índice de plasticidad del suelo es menor que o
igual al límite líquido menos 30. Para el tipo A-7-6, el índice de plasticidad es
mayor que el límite líquido menos 30.
TABLA N°….Sistema de clasificación de los suelos de la AASHTO.
Para la evaluación cualitativa de la conveniencia de un suelo como material
de capa subrasante de un camino, también se desarrolló un número a que se
refiere como índice de grupo (IG). Entre mayor sea el valor del índice de
grupo para un suelo dado, más deficiente será el desempeño del suelo como
capa subrasante. Un índice de grupo de 20 o mayor indica un material muy
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
18Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
deficiente para utilizarlo como capa subrasante. La fórmula para el índice de
grupo es:
IG=(F200-35)[0.2+0.005(LL-40)]+0.01(F200-15)(IP-10)
Donde:
F200= Porcentaje que pasa la malla número 200, expresado como número
entero.
LL= límite líquido.
IP= índice de plasticidad.
Al calcular el índice de grupo para un suslo que pertenece al grupo A-2-6 o al
A-2-7, sólo se utiliza la ecuación parcial del índice de grupo que se relaciona
con el índice de plasticidad:
IG=0.01(F200-15)(IP-10)
El índice de grupo se redondea al número entero más cercano y se escribe al
lado del grupo de suelo entre paréntesis, por ejemplo:
A-4 (5)
Grupo de suelo Índice de grupo
El índice de grupo para suelos que se encuentran en los grupos A-1-a, A-1-b,
A-3, A-2-4 y A-2-5 siempre es cero.
SISTEMA UNIFICADO: El Sistema unificado de clasificación de suelos
(Unified Soil Classification System) lo propuso originalmente A. Casagrande
en 1942 y mas tarde lo revisó y adoptó el United States Bureau of
Reclamation y el US Army Corps of Engineers. En la actualidad el sistema se
utiliza prácticamente en todo trabajo geotécnico.
En el sistema unificado se utilizan los símbolos siguientes para fines de
identificación:
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
19Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
G = Grava
S = Arena
M = Limo
C = Arcilla
O = Limos orgánicos y arcilla
Pt =Turba y suelo altamente orgánicos.
H = Alta plasticidad.
L = Baja plasticidad
W =Bien graduado.
P =Mal graduado
FIGURA 1.5 SCANEAR –PAG. 20 MDAS.
En la gráfica de plasticidad (figura ……..) y en la tabla 1.8 (pag. 21 m das), se
muestra el procedimiento para determinar los símbolos de grupo para varios
tipos de suelo. Al clasificar un suelo se debe proporcionar el nombre del grupo
que generalmente describe el suelo, junto con el símbolo respectivo. En las
figuras 1.6-1.7-1.8 se presentan los diagramas de flujo para obtener los
nombres de grupos para suelos de grano grueso, suelos inorgánicos de grano
fino y suelos orgánicos orgánicos de grano fino, respectivamente.
1.17. Compactación y CBR de los suelos. [Ing. Marco W. Hoyos Saucedo.
Separata de Mecánica de Suelos I. Universidad Nacional de Cajamarca. Pag.78-
99]
2.10.1.- Compactación.- Cuando los suelos tienen características y/o
propiedades no adecuadas para la construcción, como pueden ser: alta
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
20Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
permeabilidad, baja capacidad de soporte y otros, se puede recurrir a algunos
medios para mejorar dichas propiedades y características, tales casos son
denominados como estabilización, la cual puede lograrse:
- Agregando compuestos especiales antes de la mezcla y /o compactación para
producir cambios químicos y físicos en los suelos, como por ejemplo la
estabilización con cemento, asfalto y otros.
- Drenando el suelo, o sea bajando el nivel freático y evitando ascensión capilar.
- Aumentando la densidad del suelo, a través de la compactación.
La compactación es un método de mejoramiento de suelos que consiste en
ejercer una acción mecánica de relativamente corta duración sobre una masa de
suelo a un estado parcialmente saturado, para reducir su volumen (disminuyendo
sus vacios) y aumentando su densidad.
En el campo generalmente se aplica rellenos artificiales, tales como cortinas de
presas de tierra, diques, terraplenes en carreteras, algunas veces se hace
necesario compactar el terreno natural, se realiza mediante equipos llamados
compactadores(rodillos lisos, vibratorios, de neumáticos, pata de cabra), que
consiguen no solo aumentar la resistencia y disminuir la capacidad de
deformación volumétrica de la masa de suelo tratado(mejorar la estabilidad
volumétrica) sino que disminuyen también su permeabilidad y mejoran su
durabilidad.
2.10.1.1.- Factores que influyen en la compactación.
2.10.1.2.- Métodos de compactación en laboratorio.
a.- Proctor estándar:
b.- Proctor Modificado:
c.- Harvard Miniatura:
2.10.1.3.- Compactación de suelos en campo.
2.10.1.4.- Control de compactación.
2.10.2.- CBR (California Bearing Ratio o Relación de Soporte California)
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
21Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
1.18. Abrasión los Ángeles (Desgaste). [Ing. José Céspedes Abanto. Los
Pavimentos en las Vías Terrestres. Calles, carreteras y Autopistas. Universidad
Nacional de Cajamarca. Primera Edición. Pág. 75]
Se emplea para medir la resistencia de los áridos al desgaste o a la abrasión, dando
una indicación de cómo el agregado se comportará bajo el tráfico. La máquina de
desgaste “Los ángeles” se presenta en la figura N°. Se carga el tambor con una
cantidad fija de material a ensayar; así como un peso normalizado de esferas de
acero que han de actuar como carga abrasiva. A continuación se hace dar al tambor
500 vueltass, después de lo cual se extrae el material y se determina el porcentaje
de material que pasa por el tamiz N° 12, que se define como porcentaje de
desgaste.
La elevada resistencia al desgaste indicada por un bajo porcentaje de pérdidas
por abrasión es una característica deseable de los áridos que han de emplearse
en la construcción de las capas de una carretera.
1.19. Equivalente de arena. [Ing. José Céspedes Abanto. Los Pavimentos en las
Vías Terrestres. Calles, carreteras y Autopistas. Universidad Nacional de
Cajamarca. Primera Edición. Pág.75]
Indica la proporción relativa de polvo fino o arcillas perjudiciales contenidos en los
suelos empleados en las capas de una carretera. El ensayo se aplica a la fracción
que pasa el tamiz N° 04.
Se coloca la muestra en una probeta graduada transparente que contiene una
solución de cloruro cálcico, glicerina y formaldehido en agua. La muestra y la
solución se agitan vigorosamente. Se emplea la misma solución para impulsar la
arcilla hacia arriba, haciéndola salir de la muestra a medida que se llena la probeta,
introduciéndola a presión en el fondo mediante un tubo delgado. Después de un
periodo de sedimentación de 20 minutos se lee en el recipiente la altura máxima de
la suspensión de arcilla. A continuación se introduce en la probeta un disco de metal
que se ubica sobre la parte superior de la arena limpia y se lee la altura de la
superficie inferior del disco.
Se llama equivalente de arena a la relación de la lectura en la superficie superior de
la arena a la correspondiente a la capa inferior de la arcilla multiplicada por 100.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
22Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
1.20. Exploración de suelos [Ing. José M. Céspedes Abanto. Los Pavimentos en
las Vías Terrestres. Calles, Carreteras y Aeropistas. Universidad Nacional de
Cajamarca. Primera Edición. Pag.15 y 74]
Introducción: La cimentación de una vía terrestre, no puede hacerse de una
manera inteligente y satisfactoria, si el proyectista no tiene un concepto
mínimo y razonable de las propiedades físicas existentes. De aquí que la
finalidad de exploración de suelos es suministrar al proyectista una
información de calidad y tipos de suelos sobre los cuales se van a construir
vías así como los materiales que van emplearse en ellas. Sin embargo a
estos estudios no se les da la importancia que se merecen y se dejan muchas
veces en la responsabilidad de personas poco experimentadas.
Estudio de los datos de la zona.- Antes de comenzar el trabajo de campo
se revisará la documentación disponible para obtener una información general
muy útil en el planeamiento y organización de la exploración. Se revisará
cuanto se disponga de ello, aereofotografias, planos topográficos y planos de
de suelos del área.
Muestreo del suelo para ensayos de laboratorio.- Para determinar el uso
de un suelo como subrasante, base o terraplén, se toman muestras para
ensayarlas en estado alterado.
Obtención de muestras.- La obtención de muestras es una de las
operaciones más importantes, pues requiere no sólo conocimientos de suelos
y materiales, sino experiencia para seleccionar el o los sitios donde deberán
tomarse y poder determinar, además profundidad a la cual deberán sacarse.
El encargado de la exploración decidirá los tipos de suelos de los que han de
tomarse las muestras, su número, como cuando han de ser tomadas.
Las muestras que se obtengan deben ser representativas, es decir deben ser
una fiel representación del material existente en el sitio. Si la obtención de
muestras no ha sido cuidadosamente realizada, se corre el riesgo de dar una
idea falsa del terreno de fundación o del material a emplearse.
Si las muestras que se obtengan no son fiel representación del material
existente en el sitio, los mejores análisis y ensayos de laboratorio darán una
información que puede ser confusa y bastante perjudicial. Se tomarán
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
23Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
muestras alteradas o perturbadas cuando el material que se analice vaya ser
empleado en la construcción de terraplenes, en la preparación de muestras
estabilizadas, u otras obras; es decir cuando se lo utilice como “material de
construcción”. En cambio, se obtendrán muestras inalteradas o no
perturbadas, cuando se necesita conocer las condiciones de estabilidad del
terreno “in situ”, como en el estudio de taludes, o cuando se desea averiguar
la capacidad de soporte de un terreno que servirá de fundación a un viaducto,
puente, represa, edificio, etc. Una excepción de ésta regla, es la toma de
muestras del terreno de fundación para el diseño de pavimentos, donde se
puede extraer muestras perturbadas, aunque en lo posible, debe procurarse
que sean muestras inalteradas.
Numeración de muestras.- Para identificar correcta y fácilmente cada
muestra se suelo se debe anotar lo siguiente:
- El proyecto: Se indica el proyecto u obra que se está realizando
mediante un número o con un símbolo que pueden ser las iniciales de
la obra. Por ejemplo: Carretera Celendín Chachapoyas se indica:
Proyecto CCH.
- Número de la excavación: Éste número corresponde al de la
excavación exploratoria. Por ejemplo: C-1 significa que la muestra fue
obtenida de la perforación N° 1.
- Número de la muestra: Éste número resulta de acuerdo al orden que
fue obtenida la muestra en cada localización. Si ocupa la muestra más
de una bolsa, el número de bolsa que la contiene debe ser también
registrado. Como ejemplo de un número de designación completa se
tiene la siguiente tarjeta.
CCH -C 1 – 2
Bolsa 1 de 2
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
24Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Significa que la muestra que se tomó en el proyecto CCH, perforación
N° 1, que es la segunda muestra y que la bolsa es la N° 1 de un total de
2.
Con éstas indicaciones se confeccionan dos tarjetas o etiquetas con un
lápiz indeleble, una de ellas se ata en la parte exterior de la bolsa y la
otra se coloca dentro de ella.
Toma de muestras de agregados.- A veces es conveniente reducir el
tamaño de las muestras para mejor manejarlas en los distintos ensayos,
evitando su segregación. Para obtener muestras representativas de los áridos
se emplean procedimientos como el divide muestras que se ilustra en la figura
N°…, la muestra se colocará por la parte superior del aparato y a
automáticamente se divide en dos partes iguales. Una de ellas se desecha y
la otra puede repetirse la operación cuantas veces sea necesario para
obtener el tamaño de la muestra deseada.
Fig. xx. Reductor de muestras.
Otro sistema es el de apilar y cuartear como en la fig. N°…, la muestra se
apila dándole la forma cónica y echando cada palada de árido en el centro del
montón y dejando que corra uniformemente en todas direcciones. Se aplasta
el cono hasta un espesor uniforme, esparciéndolo de manera que no se
pierda la repartición de partículas antes obtenidas.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
25Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Se divide el montón en cuatro partes; las dos opuestas se retiran y la otra
mitad se vuelve apilar cónicamente, tomando alternativamente paladas de los
dos cuartos. El aplastamiento, división y apilado continua hasta que la
muestra quede reducida al tamaño deseado.
Fig.xx.- Cuarteo de muestras.
1.21. ENSAYOS DE ACUERDO AL USO DE LOS AGREGADOS
Se debe tener en cuenta tres aspectos importantes para la determinación de los
ensayos que deben realizarse a la muestras, tal como:
Ensayos necesarios para obtener la clasificación del material.
Ensayos que se requieren para establecer la calidad del material frente al cual
nos encontramos, de tal modo, que nos permita su comparación con las
especificaciones correspondientes o normas mínimas.
Ensayos mínimos para diseñar.
No todos los ensayos se deben realizar a los agregados, sino depende a uso que se
destine el material. Es más, como muchos de los ensayos están relacionados entre
si, existe la posibilidad que si con determinado ensayo concluimos que el material no
cumple con los requerimientos, se puede obviar la realización de otros.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
26Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
1.2.GRANULOMETRÍA Y REQUISITOS QUE DEBE CUMPLIR EL MATERIAL DE
AFIRMADO: Manual de carreteras. Especificaciones Técnicas Generales para
construcción.EG-2013. Tomo I.Pag.238].
El material de afirmado deberá ajustarse a la siguiente franja granulométrica:
TABLA N°.- Uso granulométrico para afirmado.
Además deberán satisfacer los siguientes requisitos de calidad:
Desgaste de los Ángeles 50% máximo
Límite Líquido 35% máximo
Índice de Plasticidad 4-9%
CBR 40% mínimo (referido al 100% de la
máxima densidad seca y una
penetración de carga de 0.1” o 2.5mm)
1.3.Ensayos de laboratorio para evaluar el material de afirmado [Manual de
carreteras. Suelos, geología, geotecnia y pavimentos. Sección suelos y
pavimentos. 2013. Pag.55, 56 y 58].
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
27Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Los ensayos de laboratorio para determinar las características físicas, químicas y
mecánicas de los materiales de las canteras se efectuaran de acuerdo al Manual de
Ensayo de Material para Carreteras del MTC (vigente) y serán las que señalen las
especificaciones técnicas generales para la construcción del MTC (vigente).
Los ensayos deben ser ejecutados en laboratorios competentes que cuenten con:
Personal calificado
Instalaciones que faciliten la correcta ejecución de los ensayos
Métodos y procedimientos apropiados para la realización de los ensayos,
siguiendo las Normas de Ensayos del MTC o normas internacionales como
ASTM o ASHTO, incluyendo técnicas estadísticas para el análisis de los
datos de ensayo.
Equipos debidamente calibrados, que garanticen la exactitud o validez de los
resultados de los ensayos.
Aseguramiento de calidad de los resultados de ensayo.
Informe de resultados de cada ensayo, presentado en forma de informe de
ensayo o certificado de ensayo, que exprese el resultado de manera exacta,
clara, sin ambigüedades y objetivamente, de acuerdo con las instrucciones
específicas de los métodos de ensayo.
Los ensayos que deberán realizarse para el material de afirmado son:
ENSAYOS ESTANDAR
Ensayo Método de ensayo Norma ASTM Norma AASHTO
Análisis
Granulométrico
por Tamizado
MTC E 107 D-422
Límite Líquido
Malla N° 40
MTC E 110 D-4318
Límite Plástico
malla N° 40
MTC E 111 D-4318
Clasificación
SUCS
D-2487
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
28Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Clasificación de
Suelos AASHTO
D-3282
Contenido de
Sales Solubles
totales
MTC E219
Materia Orgánica
en Arena
MTC E213 C-140
Partículas Chatas
y Alargadas
D-4791
Porcentaje de
Caras
Fracturadas
MTC E210 D-5821
ENSAYOS ESPECIALES
Ensayo Método de ensayo Norma ASTM Norma AASHTO
California Bearing
Ratio (CBR)
MTC E132 D-1883 T193
Ensayo de
Abrasión Los
Angeles
MTC-E207 C-131 T96
Equivalente de
Arena
MTC-E114 D-2419 T176
Proctor
Modificado
MTC-E115 D-1557
1.4.ENSAYOS ESTÁNDAR REALIZADOS EN EL LABORATORIO NECESARIOS
PARA EVALUAR EL MATERIAL DE AFIRMADO.
Los ensayos que a continuación se describen se realizaron de acuerdo al Manual de
Ensayo de Materiales (EM 2000) vigente, tal como lo indica el Manual de
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
29Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Carreteras. Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos del año 2013, en su sección
5.3.4 Ensayos de laboratorio.
1.4.1. Análisis granulométrico por lavado:
Referencias: ASTM D422, AASHTO T18 y MTC E107-2000
El análisis granulométrico es un intento de determinar las proporciones relativas de
los diferentes tamaños de granos presentes en una masa de suelo dada.
Obviamente para obtener resultados significativos la muestra debe ser
representativa de la masa de suelo.
1.4.2. Límite líquido:
Referencias.- ASTM D 4318, AASHTO T 89 y MTC E 110-2000
. El límite líquido de un suelo es el contenido de humedad expresado en
porcentaje del suelo secado al horno, cuando éste se halla entre el estado
plástico y el estado líquido.
1.4.3. Límite plástico:
Referencias.- ASTM D 4318, AASHTO T 90 y MTC E 111-2000
Es el contenido de humedad sobre el cual las partículas del suelo están bien
lubricadas y pueden ser moldeadas en una masa plástica. Una menor cantidad
de agua lleva al suelo a un estado semi-sólido, quebradizo. Por otra parte, una
mayor cantidad de agua hace al suelo más plástico como resultado de una
disminución de su cohesión. El límite plástico es el menor contenido de agual
para el cual el suelo mantiene características plásticas , expresadas como
porcentaje respecto al suelo seco.
1.4.4. Clasificación de suelos SUCS:
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
30Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Según Braja M. Das (2001), para clasificar apropiadamente utilizando éste
sistema, deben conocerse el porcentaje de grava, el porcentaje de arena, el
porcentaje de limo y arcilla. Los coeficientes de uniformidad y curvatura y el límite
líquido e índice de plasticidad. Los primeros cinco datos se obtienen del análisis
granulométrico.
1.4.5. Clasificación de suelos AASHTO:
Se debe tener en cuenta las siguientes consideraciones:
1.5.Ensayos especiales realizados en el laboratorio necesario para evaluar el
material de afirmado.
Los ensayos que a continuación se describen se realizaron de acuerdo al Manual de
Ensayo de Materiales (EM 2000) vigente.
1.5.1. Proctor Modificado (ASTM D 1557, MTC E 1115-2000)
Es un ensayo de compactación de suelo que tiene como finalidad obtener la
humedad óptima de compactación de un suelo para una determinada energía de
compactación.
La humedad óptima de compactación es aquella humedad (% de agua) para la
cual la densidad del suelo es máxima, es decir la cantidad de agua que hemos
de añadir a un suelo para poderlo compactar al máximo con una energía
concreta.
1.5.2. California Bearing Ratio (CBR). (ASTM D 1883, AASHTO T 193 y MTC E
132-2000)
El ensayo CBR mide la carga necesaria para penetrar un pistón de dimensiones
determinadas a una velocidad previamente fijada en una muestra de suelo,
compactada según su Proctor, formada por tres probetas(generalmente
compactada a 15, 30 y 60 golpes/capa), después de haberla sumergido en agua
durante 4 dias y de haber medido su hinchamiento.
El hecho de sumergir la muestra se debe a que así podemos prever la hipotética
situación de acumulación de humedad en el suelo después de la construcción.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
31Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
1.5.3. Ensayo de abrasión Los Ángeles (ASTM C 131, AASHTO T 96 y MTC E
207-2000)
1.5.4. Equivalente de arena (ASTM D 2419, AASHTO T 176 y MTC E 114-2000)
1.6.Ensayos no realizados en el presente trabajo de investigación.
A continuación se muestran los ensayos que no fueron realizados en el presente
trabajo y se indica los motivos.
1.6.1. Contenido de sales solubles totales.- El objetivo de la norma MTC E 219-
200, nos indica que el procedimiento de dicha norma se aplica a los agregados
pétreos empleados en mezclas bituminosas, más no se refiere nada sobre
material de afirmado.
1.6.2. Materia orgánica en arena.- En el objetivo de la Norma MTC E 213-200, nos
indica que éste ensayo se aplica al agregado fino usado en la preparación de
morteros o concretos, mas no indica nada sobre material de afirmado.
1.6.3. Partículas chatas y alargadas, Porcentaje de caras de fractura.- Estos
ensayos no se realizaron, debido a que el laboratorio en el que se está
realizando ésta investigación, no cuenta con los equipos necesarios para tal fin.
Además cabe indicar que estos ensayos no son requisitos que deben cumplir el
material de afirmado, por lo que no son de vital importancia realizarlos.
También tendremos en cuenta los ensayos a realizarse según el Manual de
Laboratorio: Ensayo para Pavimentos-Volumen I de la Universidad Nacional de
Ingeniería, el cual muestra la siguiente tabla en su sección Ensayos de Agregados
para Pavimentos- Calidad de Agregados para Sub-Base, Base y Afirmado:
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
32Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Tabla N°xx.- Ensayo de calidad de agregados.
Podemos observar, que no se considera realizar los ensayos de Porcentaje de caras
fracturadas, porcentaje de partículas chatas y alargadas, contenido de impurezas
orgánicas (materia orgánica en arena).
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
33Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
HIPÓTESIS DE LA INVESTIGACIÓN
1.7.HIPÓTESIS
1.7.1. HIPÓTESIS GENERAL
H1.- Los agregados de la cantera de cerro El Guitarrero 01, cumplen con las
especificaciones de los Manuales de Carreteras y por lo tanto son aptos para ser
usados como material de afirmado en carreteras.
H2.- Los agregados de la cantera de cerro El Guitarrero 01, no cumplen con las
especificaciones de los Manuales de Carreteras y por lo tanto no son aptos para
ser usados como material de afirmado en carreteras.
1.8. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES
1.8.1. Variable independiente
Calidad de los agregados de la cantera de cerro “El Guitarrero 01” (X)
1.8.2. Variable dependiente
Afirmado de buena calidad para las vías terrestres (Y)
1.9.OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
VARIABLES DEFINICION
CONCEPTUAL
DEFINICIÓN
OPERATIVA
INDICADORES
X: CALIDAD DE Es el estudio de los Es aquella que -Mala
Capítulo
III
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
34Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
LOS
AGREGADOS
DE LA
CANTERA DE
CERRO “EL
GUITARRERO
01”
agregados, para ver
si están dentro de
los límites que
establecen los
Manuales de
Carreteras 2013 del
Ministerio de
Transportes y
Comunicaciones
cumple con los
Manuales de
Carreteras 2013
del Ministerio de
Transportes y
comunicaciones
-Regular
-Buena
-Muy buena
Y: AFIRMADO
DE BUENA
CALIDAD
Es un afirmado que
responde
adecuadamente a
las cargas que
actuarán sobre él,
durante su vida útil
Está referida a los
porcentajes (%)
especificados
para afirmados
-Granulome-
tría: %
-Límite Líquido:
% máximo.
- Índice
Plástico: %
-Abrasión: %
máximo.
- CBR:
%mínimo
1.10. MATRIZ DE CONSISTENCIA
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
35Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
METODOLOGÍA
1.1.ÁMBITO DE ESTUDIO
El presente estudio se realizará en la cantera “El Guitarrero 01” ubicado al sur oeste
de la ciudad de Cajamarca, a orillas de la carretera Cajamarca y salida a la Costa,
en el caserío Huayrapongo. Geográficamente:
Departamento : Cajamarca.
Provincia : Cajamarca
Distrito : Cajamarca
COORDENADAS.
Las coordenadas UTM de la cantera es:
DATUM HUSO ZONA
WGS 84 17 S
COORDENADAS UTM
Capítulo
IV
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
36Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Norte 9,210,034.80
Este 811,778.14
Cota 2914 m.s.n.m.
Vista satelital del Departamento de Cajamarca y el lugar del Proyecto.
FIGURA N°XXX.- Ubicación y localización de la ciudad de Cajamarca.
FUENTE: Google Heart.
Vista Satelital del lugar del proyecto.
FIGURA N°XXX.- Ubicación y localización de zona del proyecto.
FUENTE: Google Heart.
1.2.MODALIDAD BÁSICA DE LA INVESTIGACIÓN
La modalidad que se empleará para la presente investigación es de campo, debido a
que se acudiá directamente a las canteras que es de donde se extraen los diferentes
agregados para afirmado, todo con la finalidad de obtener muestras y a su vez
también será experimental debido a que se realizarán estudios y análisis para
obtener propiedades de loa agregados.
También contendrá la modalidad bibliográfica debido a que se investigarán y
aplicarán las especificaciones de los Manuales de Carreteras 2013 y Manual de
ensayos de Materiales del MTC que contemplan los requisitos y tipos de ensayos
que deben ser aplicados a los agregados para de ésta manera conocer su calidad y
comportamiento en un afirmado.
1.3.TIPO, NIVEL, DISEÑO Y MÉTODO DE INVESTIGACIÓN
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
37Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
1.3.1. Tipo de investigación.- La investigación a realizarse es de tipo básica,
porque va resolver problemas de los afirmados en beneficio de la sociedad.
1.3.2. Nivel de investigación.- Los niveles de investigación ser aplicados son:
Exploratorio, debido a que el problema del desconocimiento de la calidad de los
agregados es un tema poco investigado o desconocido en las obras civiles, de
ésta manera conoceremos la realidad de los agregados utilizados en
construcción de afirmados.
También será descriptivo ya que al analizar las propiedades de los agregados,
esto será de gran ayuda para los profesionales que se dedican a la
construcción de afirmados, pues ya sabrán la calidad de los materiales que
están utilizando y de acuerdo a estas características establecer que cantidades
o dosificaciones emplear.
1.3.3. Métodos de investigación
1.3.3.1. Método General.- En la presente investigación se usa el Método Científico,
como método general. Según Kerlinger(2002) “ el método científico
comprende un conjunto de normas que regulan el proceso de cualquier
investigación que merezca ser calificada como científica”.
1.3.3.2. Método específico.- Es el método experimental. Según Oseda, J. (2008).”El
método experimental es un proceso lógico, sistemático que responde a la
pregunta: ¿Si esto es dado bajo condiciones cuidadosamente controladas;
que sucederá?”.
1.3.3.3. Diseño de la investigación.- Se utilizará en ésta investigación el Diseño
General Transversal Descriptivo.
Muestra -------→ Análisis --------→ Resultados
1.4.POBLACIÓN, MUESTRA Y MUESTREO
1.4.1.1. Población.- Cantera de Cerro “El Guitarrero 01” y Cantera de Rio Chonta,
Distrito, Provincia y Departamento de Cajamarca.
1.4.1.2. Muestra y muestreo.- La muestra se obtendrá de la cantera en estudio
mediante métodos de recolección indicados en el Manual de Ensayo de
Materiales (EM 200), del Ministerio de Transportes y Comunicaciones. Se
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
38Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
recogerá una muestra de 200 kilogramos de agregados, de diferentes
puntos de la cantera.
1.5.TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS.
1.5.1.1. Técnicas.- Las principales técnicas que se utilizaron en ésta tesis se
realizaron de acuerdo a las Normas:
ASTM D75-03.- Para la obtención de muestras de materiales desde un
apilamiento.
ASTM 702-68 (MTC E 103-2000).- Para la reducción de muestras (con
separador mecánico y cuarteo). Se utilizó la malla ASTM N° 4 para separar la
grava de la arena.
1.5.1.2. Instrumentos.- Los instrumentos a utilizar en éstas técnicas serán:
Bolsas impermeables limpias para la extracción de la muestra
Etiquetas de identificación
Palanas
Picos
Balanza
Cuaderno de campo
Útiles de escritorio
GPS
Movilidad
1.5.1.3. Validez de equipos y confiabilidad.- Los equipos e instrumentos a utilizar
fueron los del Laboratorio de Mecánica de suelos y Laboratorio de Ensayos
de Materiales de la Facultad de Ingeniería- Universidad Nacional de
Cajamarca.
1.6.TÉCNICAS DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS.
..y se colocaron las muestras dentro de bolsas impermeables y limpias, con sus
respectivas etiquetas de identificación. A continuación se muestran fotografías
del procedimiento de recolección de muestras.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
39Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
FOTO N° XX: Apilamiento de donde extrajo la muestra
FUENTE: El tesista.
FOTO N° XX: Colocación de la muestra en bolsa impermeable.
FUENTE: El tesista.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
40Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
1.7.TÉCNICAS DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS
En ésta etapa se realizan los ensayos necesarios que indican los Manuales de
Carreteras del MTC para evaluar la calidad del material para firmado.
Con la información obtenida se realiza el primer avance del problema planteado.
1.7.1. Potencia y Cálculo del Rendimiento de la Cantera de cerro “El
Guitarrero 01”
POTENCIA
Es el volumen del material existente que se pueda extraer del banco de materiales
previa limpieza de sus alrededores, dicha cantidad explotable puede utilizarse para
diversas etapas de la construcción de la cantera.
Potencia bruta.- Se obtiene de multiplicar el área total del banco de materiales
por la profundidad investigada.
Potencia neta.- Es la potencia bruta menos los volúmenes de
desbroce(superficie que debe eliminarse).
Potencia aprovechable.- Es la potencia neta menos el over.
RENDIMIENTO
Es la cantidad aprovechable para un fin específico, en éste caso particular, es para
la explotación de material de afirmado para vías terrestres en la Ciudad de
Cajamarca.
DATOS OBTENIDOS DE LOS PROPIETARIOS DE LA CANTERA
AREA TOTAL DE LA CANTERA (HAS) 39.00
AREA TOTAL DE LA CANTERA (METROS CUADRADOS) 390000.00
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
41Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
CÁLCULO DE LA POTENCIA Y RENDIMIENTO DE LA CANTERA
Profundidad promedio aprovechable aproximada .000 1.30 m
Top Soil (suelo superficial que deberá eliminarse) 0.15 m
Over de la Cantera (material mayor de 3” después del
desbroce)
15%
Esponjamiento 5%
POTENCIA BRUTA EN BANCO
Desbroce
POTENCIA NETA EN BANCO
Over de la potencia neta 25%
POTENCIA APROVECHABLE EN BANCO
POTENCIA NETA APROVECHABLE DE LA CANTERA
RENDIMIENTO DE LA CANTERA
1.7.2. Potencia y Cálculo del Rendimiento de la Cantera de cerro “El Guitarrero
01”
1.7.2.1. Determinación del contenido de humedad natural de la cantera.
1.7.2.2. Determinación del contenido de humedad higroscópica.
1.7.2.3.
1.7.2.4.
1.7.2.5.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
42Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
1.1.Presentación de resultados
1.1.1. La
Capítulo
V
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
43Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Capítulo
VICONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1.2.Concliones
1.3.Recomendaciones
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
44Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Braja, M. (2001). “Fundamentos de Ingeniería Geotécnica”, Thomsom Learning, México D.F.- Méjico.
2. CAPECO (2003). ”Costos y presupuestos en edificación”, CAPECO, Lima - Perú3. Comité ACI 211. (1985). “Proporcionamineto de Mezclas Concreto Normal,
pesado y Masivo ACI 211.1 ”4. Comité ACI 214. (1977). “Reporte del ACI 214 -77”5. Comité ACI 318. (1977). “Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural”6. Decreto supremo DS N° 031-2010-SA7. Harmsen, T. (2005) “Diseño estructural de concreto armado”, Cuarta Edición,
Pontificia Universidad Católica del Perú, Lima – Perú.8. Hurtado de Barrera, J. (2008). Notas del Módulo V: “La Investigación Holística”.
Diplomado Internacional Proyectos de Investigación Científica y Humanística. Universidad de Cajamarca. Cajamarca – Perú.
9. INDECI. (2005). “Programa de prevención y medidas de mitigación ante desastres de la ciudad de Cajamarca”. Cajamarca – Perú.
10.Linares, J; Vásquez, G. (1984) “Elaboración de especímenes de concreto utilizando mezcladora con variación en el tiempo de mezclado y en la relación agua/cemento”, Universidad Nacional de Cajamarca, Cajamarca –Perú
11.Minitab, Inc. (2010). “Meet Minitab 16”. Estados Unidos.12.Muñoz, F; Oreamuno, J(1995) “Influencia de los finos pasando la malla No 200
(ASTM) en mezclas de concreto con cementos portland con adiciones”, Universidad de Costa Rica, Costa Rica.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
45Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
13.Norma ASTM C 31 (2003).Práctica Normalizada para la preparación y curado en obra de las probetas para ensayo del hormigón
14.Norma ASTM C 33. (2013). Especificación Normalizada para Agregados para Concreto
15.Norma ASTM C 39. (1999) Método de Ensayo Normalizado para Resistencia a la Compresión de Especímenes Cilíndricos de Concreto.
16.Norma ASTM C 92 (2012) Práctica Normalizada para Preparación y Curado de Especímenes de Concreto para Ensayo en Laboratorio.
17.ASTM C 117 (2003) Método de Ensayo Normalizado para Materiales Más Finos que Una Criba No. 200 (75 μm) en Agregados Minerales Mediante Lavado
18.Norma ASTM C 128 (2004) Método de Ensayo Normalizado para Determinar la Densidad, la Densidad Relativa (Gravedad Específica), y la Absorción de Agregados Finos
19.Norma ASTM C 131 (2002) Método de Ensayo Estándar para Resistencia al Desgaste del Agregado Grueso de Tamaño Menor por Abrasión e Impacto en la Maquina Los Ángeles
20.Norma ASTM C 136 (2005) Método de Ensayo Normalizado para la Determinación Granulométrica de Agregados Finos y Gruesos
21.Norma ASTM C 138 (2009) Método de Ensayo Normalizado de Densidad (Peso Unitario), Rendimiento, y Contenido de Aire (Gravimétrico) del Concreto
22.Norma ASTM C 143 (1990) Método de Ensayo Estándar para revenimiento del concreto de cemento hidráulico
23.Norma ASTM C 150 (2012) Especificaciones estándar para cementos portland.24.Norma ASTM C 188 (1995) Densidad del cemento hidráulico.25.Norma ASTM C 469 (1994) Método Estándar de Ensayo para módulo de
elasticidad estático y relación de poisson del concreto en compresión26.Norma ASTM C 535 (2002) Método de Ensayo Estándar para Resistencia al
Desgaste del Agregado Grueso de Tamaño Mayor por Abrasión e Impacto en la Maquina Los Ángeles
27.Norma ASTM C595 (2009) Especificación Normalizada para Cementos Adicionados Hidráulicos
28.Norma ASTM C 702 (1993) Practica Estándar para Reducción de las Muestras de Agregado a Tamaño de Prueba
29.Norma E.06 Concreto armado. (2009), Reglamento Nacional de Edificaciones, Lima – Perú.
30.Norma NTP 339.033 (1999) HORMIGON. Método de ensayo para la elaboración y curado de probetas cilíndricas de concreto en obra. 2a. ed.
31.Norma NTP 339.034 (1999) HORMIGON. Método de ensayo para el esfuerzo a la compresión de muestras cilíndricas de concreto. 2a. ed.
32.Norma NTP 339.035 (1999) HORMIGON. Método de ensayo para la medición del asentamiento del hormigón con el cono de Abrams. 2a. ed.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
46Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
33.Norma NTP 339.088 (1982) HORMIGON (CONCRETO). Agua para morteros y hormigones de cementos Portland. Requisitos
34.Norma NTP 400.011. (1976) AGREGADOS. Definición y clasificación de agregados para uso en morteros y concretos
35.Norma NTP 400.012. (2001) AGREGADOS. Análisis granulométrico del agregado fino, grueso y global. 2a. ed.
36.Norma NTP 400.013 (2002) AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para determinar el efecto de las impurezas orgánicas del agregado fino sobre la resistencia de morteros y hormigones. 2a. ed.
37.Norma NTP 400.017 (1999) AGREGADOS. Método de ensayo para determinar el peso unitario del agregado. 2a. ed.
38.Norma NTP 400.018 (2002) AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para determinar materiales más finos que pasan por el tamiz normalizado 75 um (200) por lavado en agregados. 2a. ed.
39.Norma NTP 400.019 (2002) AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para la determinación de la resistencia a la degradación en agregados gruesos de tamaños menores por abrasión e impacto en la máquina de los Ángeles. 2a. ed.
40.Norma NTP 400.020 (2002) AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para la determinación de la resistencia a la degradación en agregados gruesos de tamaños grandes por abrasión e impacto en la máquina de los Ángeles. 2a. ed.
41.Norma NTP 400.021. (2002) AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para espeso específico y absorción del agregado grueso. 2a. ed.
42.Norma NTP 400.022. (2002) AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para peso específico y absorción del agregado grueso. 2a. ed.
43.Norma NTP 400.037. (2002) AGREGADOS. Especificaciones normalizadas para agregados en hormigón (concreto)
44.Norma NTP 400.043 (2006) AGREGADOS. Práctica normalizada para reducir las muestras de agregados a tamaño de ensayo
45.Okuyama, D.; Blondet, M.; Pasquel, E.; Mendoza, J. (2001). “Efecto del contenido del Material Superfino en las Características del Concreto”, Pontificia Universidad Católica del Perú, Lima – Perú.
46.Pérez, J; Castillo, S. (1985) “Comportamiento de los áridos en la mezcla de concreto”, Universidad Nacional de Cajamarca, Cajamarca –Perú
47.Real Academia Española. (2013) “Diccionario de la Real Academia Española” © Todos los derechos reservados
48.Rivva, Enrique. (2010). “CONCRETO, TOMO II: Diseño de Mezclas”, Instituto de la Construcción y Gerencia, Lima – Perú.
49.Rivva, Enrique. (2004). “Naturaleza y Materiales del Concreto”, Instituto de la Construcción y Gerencia, Lima – Perú.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
47Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
50.Ronald E. Walpole, Raymond H. Myers, Sharon L. Myers, Keying Ye. (2007), “Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias”, Pearson Educación, Octava edición, México D.F. - Méjico.
51. Solano, J. (2011), Boletín N° 31:”Adherencia pasta - agregado: Base de la resistencia del concreto”, Instituto Costarricense del Cemento y del Concreto.
ANEXOS
48Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
ANEXOS
ANEXOS
49Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
ANEXO I:CALCULOS Y RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS
GRANULOMÉTRICOS DE LOS AGREGADOS
A.I.1 Análisis granulométrico de las muestras de Agregado Grueso:
Tabla A.I.1.1
Análisis Granulométrico del agregado grueso Sin Lavado.
Retenido (gr)
% Retenido
Acumulado (gr)
Que pasa (gr)
% que pasa:
1 1/2" 0 0.00% 0 10248.21 100.001" 0 0.00% 0 10248.21 100.00
3/4" 2718.47 26.53% 2718.47 7529.74 73.471/2" 4312.18 42.08% 7030.65 3217.56 31.403/8" 2379.56 23.22% 9410.21 838 8.18Nª4 618.54 6.04% 10028.75 219.46 2.14Nª8 157.21 1.53% 10185.96 62.25 0.61CAZ 62.25 0.61% 10248.21 0 0.00
TOTAL: 10248.21
Gráfico A.I.1.1
Granulometría del Agregado Grueso Sin Lavado (AG–SL) con el HUSO N° 56 de la ASTM
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1100
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
% Mínimo del HUSO N° 56 según la A.S.T.M
% Máximo del HUSO N° 56 según la A.S.T.M
Granulometria de AG-SL
Apertura de tamices en mm
Porc
enta
je q
ue p
asa
ANEXOS
50Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Tabla A.I.1.2
Análisis Granulométrico del agregado grueso medio lavado
Retenido (gr)
% Retenido
Acumulado (gr)
Que pasa (gr)
% que pasa:
1 1/2" 0 0.00% 0 10045.31 100.001" 0 0.00% 0 10045.31 100.00
3/4" 2550.19 25.39% 2550.19 7495.12 74.611/2" 4303.64 42.84% 6853.83 3191.48 31.773/8" 2516.16 25.05% 9369.99 675.32 6.72Nª4 493.49 4.91% 9863.48 181.83 1.81Nª8 149.89 1.49% 10013.37 31.94 0.32CAZ 31.94 0.32% 10045.31 0 0.00
TOTAL: 10045.31
Gráfico A.I.1.2
Granulometría del Agregado Grueso medio lavado (AG–ML) con el HUSO N° 56 de la ASTM
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1100
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
% Mínimo del HUSO N° 56 según la A.S.T.M
% Máximo del HUSO N° 56 según la A.S.T.M
Granulometria de AG-ML
Apertura de tamices en mm
Porc
enta
je q
ue p
asa
ANEXOS
51Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Tabla A.I.1.3
Análisis Granulométrico del agregado grueso bien lavado
Retenido
(gr)%
RetenidoAcumulado
(gr)Que pasa
(gr)% que pasa:
1 1/2" 0 0.00% 0 10123.41 100.001" 0 0.00% 0 10123.41 100.003/4" 2711.08 26.78% 2711.08 7412.33 73.221/2" 4361.5 43.08% 7072.58 3050.83 30.143/8" 2287.42 22.60% 9360 763.41 7.54Nª4 506.28 5.00% 9866.28 257.13 2.54Nª8 184.65 1.82% 10050.93 72.48 0.72
CAZ 72.48 0.72% 10123.41 0 0.00TOTAL: 10123.41
Gráfico A.I.1.3
Granulometría del Agregado Grueso Bien Lavado (AG–BL) con el HUSO N° 56 de la ASTM
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1100
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
% Mínimo del HUSO N° 56 según la A.S.T.M
% Máximo del HUSO N° 56 según la A.S.T.M
Granulometria de AG-BL
Apertura de tamices en mm
Porc
enta
je q
ue p
asa
ANEXOS
52Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
A.I.2 Análisis granulométrico de las muestras de Agregado Fino:
Tabla A.I.2.1Análisis Granulométrico del Agregado Fino Sin Lavado
Retenido (gr)
% Retenido Acumulado
(gr)
% Acumulado:
Que pasa (gr)
% que pasa:
3/8" 0 0.00% 0 0.00% 397.5 100.001/4" 8.5 2.14% 8.5 2.14% 389 97.86Nª4 10.2 2.57% 18.7 4.70%* 378.8 95.30Nª8 56.7 14.26% 75.4 18.97%* 322.1 81.03Nª16 62.3 15.67% 137.7 34.64%* 259.8 65.36Nª30 72.2 18.16% 209.9 52.81%* 187.6 47.19Nª50 90.5 22.77% 300.4 75.57%* 97.1 24.43Nª100 68.3 17.18% 368.7 92.75%* 28.8 7.25Nª200 23.4 5.89% 392.1 98.64% 5.4 1.36CAZ 5.4 1.36% 397.5 100.00% 0 0.00TOTAL: 397.5 * Valores utilizados para calcular el módulo de fineza
Gráfico A.I.2.1
Granulometría del Agregado Fino Sin Lavado (AF–SL) con el HUSO según la NTP 400.037
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
% Mínimo según la NTP 400.037
% Máximo según la NTP 400.037
Granulometría de AF-SL
Apertura de tamices en mm
Porc
enta
je q
ue p
asa
Tabla A.I.2.2
ANEXOS
53Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Análisis Granulométrico del agregado Fino Medio Lavado
Retenido (gr)
% Retenido Acumulado
(gr)
% Acumulado:
Que pasa (gr)
% que pasa:
3/8" 0 0.00% 0 0.00% 330.9 100.001/4" 6.7 2.02% 6.7 2.02% 324.2 97.98Nª4 8.4 2.54% 15.1 4.56%* 315.8 95.44Nª8 49.5 14.96% 64.6 19.52%* 266.3 80.48Nª16 50.4 15.23% 115 34.75%* 215.9 65.25Nª30 59.4 17.95% 174.4 52.70%* 156.5 47.30Nª50 76.2 23.03% 250.6 75.73%* 80.3 24.27Nª100 56.2 16.98% 306.8 92.72%* 24.1 7.28Nª200 21.4 6.47% 328.2 99.18% 2.7 0.82CAZ 2.7 0.82% 330.9 100.00% 0 0.00TOTAL: 330.9 * Valores utilizados para calcular el módulo de fineza
Gráfico A.I.2.2
Granulometría del agregado fino medio lavado (AF–ML) con el HUSO según la NTP 400.037
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
% Mínimo según la NTP 400.037
% Máximo según la NTP 400.037
Granulometría de AF-ML
Apertura de tamices en mm
Porc
enta
je q
ue p
asa
Tabla A.I.2.3
ANEXOS
54Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Análisis Granulométrico del agregado Fino Bien Lavado
Retenido (gr)
% Retenido
Acumulado (gr)
% Acumulado:
Que pasa (gr)
% que pasa:
3/8" 0 0.00% 0 0.00% 358.5 100.00
1/4" 9.2 2.57% 9.2 2.57% 349.3 97.43Nª4 10.5 2.93% 19.7 5.50%* 338.8 94.50Nª8 49.3 13.75% 69 19.25%* 289.5 80.75Nª16 53.3 14.87% 122.3 34.11%* 236.2 65.89Nª30 60.3 16.82% 182.6 50.93%* 175.9 49.07Nª50 87.3 24.35% 269.9 75.29%* 88.6 24.71
Nª100 66 18.41% 335.9 93.70%* 22.6 6.30Nª200 21.4 5.97% 357.3 99.67% 1.2 0.33CAZ 1.2 0.33% 358.5 100.00% 0 0.00
TOTAL: 358.5* Valores utilizados para calcular el módulo de fineza
Gráfico A.I.2.3
Granulometría del Agregado Fino Bien Lavado (AF–ML) con el HUSO según la NTP 400.037
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
% Mínimo según la NTP 400.037
% Máximo según la NTP 400.037
Granulometría de AF-BL
Apertura de tamices en mm
Porc
enta
je q
ue p
asa
ANEXOS
55Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
A.I.3 Cálculo de módulo de fineza de los tipos de agregado fino
Módulo de fineza del Agregado Fino Sin Lavado (AF-SL)
Módulo fineza AF−SL :∑%ret.acum .enmallasNº 4 ; Nº 8; Nº 16 ;Nº 30 ; Nº 50 ; y Nº 100
100
Módulo fineza AF−SL :4.70+18.97+34.64+52.81+75.57+92.75
100
Módulo fineza AF−SL :2.794
Módulo de fineza del agregado fino Medio Lavado (AF-ML)
Módulo fineza AF−ML :∑%ret.acum .enmallasNº 4 ; Nº 8; Nº 16 ;Nº 30 ; Nº 50 ; y Nº 100
100
Módulo fineza AF−ML :4.56+19.52+34.75+52.70+75.73+92.72
100
Módulo fineza AF−ML :2.800
Módulo de fineza del agregado fino Bien Lavado (AF-BL)
Módulo fineza AF−BL :∑%ret.acum .enmallasNº 4 ; Nº 8; Nº 16 ;Nº 30 ; Nº 50 ; y Nº 100
100
Módulo fineza AF−BL :5.50+19.25+34.11+50.93+75.29+93.70
100
Módulo fineza AF−BL :2.788
ANEXO II:CÁLCULOS Y RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE PESO
ESPECÍFICO, Y ABSORCIÓN DE LOS AGREGADOS
A.II.
A.II.1 Determinación del peso específico y absorción de los tres tipos de
agregado fino
ANEXOS
56Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Tabla A.II.1.1Determinación del peso específico y absorción del Agregado Fino Sin Lavado
Determinación del peso específico y absorción del agregado finoMuestra: AF -SL
ENSAYO N° 1 2 3Peso muestra SSS (gr): 500 500 500
Volumen picnómetro (cm3): 500 500 500Peso pic + muestra + agua (gr): 1002.7 1004.5 1003.8
Peso pic + agua (gr): 695.2 695.2 695.2Peso agua añadida (gr): 192.5 190.7 191.4Peso muestra seca (gr): 485.7 485.6 485.8
Peso específico de masa (gr/cm3): 2.6 2.62 2.61Promedio (gr/cm3): 2.61
Porcentaje de absorción: 2.94% 2.97% 2.92%Promedio: 2.94%
Tabla A.II.1.2Determinación del peso específico y absorción del agregado Fino Medio
Lavado
Determinación del peso específico y absorción del agregado finoMuestra: AF -ML
ENSAYO N° 1 2 3Peso muestra SSS (gr): 500 500 500
Volumen picnómetro (cm3): 500 500 500Peso pic + muestra + agua (gr): 1021.1 1021.6 1021.4
Peso pic + agua (gr): 711.7 711.7 711.7Peso agua añadida (gr): 190.6 190.1 190.3Peso muestra seca (gr): 488.4 488.2 488.3
Peso específico de masa (gr/cm3): 2.62 2.63 2.63Promedio (gr/cm3): 2.63
Porcentaje de absorción: 2.38% 2.42% 2.40%Promedio: 2.40%
Tabla A.II.1.3Determinación del peso específico y absorción del agregado Fino Bien
Lavado
Determinación del peso específico y absorción del agregado finoMuestra: AG - BL
ENSAYO N° 1 2 3Peso muestra SSS (gr): 500 500 500
ANEXOS
57Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Volumen picnómetro (cm3): 500 500 500Peso pic + muestra + agua (gr): 1021.5 1021.6 1021.1
Peso pic + agua (gr): 710.9 710.9 710.9Peso agua añadida (gr): 189.4 189.3 189.8Peso muestra seca (gr): 489.5 489.7 489.6
Peso específico de masa (gr/cm3): 2.64 2.64 2.63Promedio (gr/cm3): 2.64
Porcentaje de absorción: 2.15% 2.10% 2.12%Promedio: 2.12%
A.II.2 Determinación del peso específico y absorción de los tres tipos de
agregado grueso
Tabla A.II.2.1Determinación del peso específico y absorción del agregado Grueso Sin
Lavado
Determinación del peso específico y absorción del agregado grueso
Muestra: AG - SLPeso canastilla en el aire (gr): 2626
Peso canastilla sumergida (gr): 2234Peso canastilla + muestra SSS en el aire (gr): 10482
Peso canastilla + muestra SSS sumergida (gr): 7216Peso muestra seca (gr): 7693.19
Peso muestra SSS en el aire (gr): 7856Peso muestra SSS sumergida (gr): 4982Peso específico de masa (gr/cm3): 2.68
Porcentaje de absorción: 2.12%
Tabla A.II.2.2Determinación del peso específico y absorción del agregado Grueso Medio
Lavado
Determinación del peso específico y absorción del agregado grueso
Muestra: AG - MLPeso canastilla en el aire (gr): 2626
Peso canastilla sumergida (gr): 2234Peso canastilla + muestra SSS en el aire (gr): 11022
ANEXOS
58Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Peso canastilla + muestra SSS sumergida (gr): 7578Peso muestra seca (gr): 8209.5
Peso muestra SSS en el aire (gr): 8396Peso muestra SSS sumergida (gr): 5344Peso específico de masa (gr/cm3): 2.69
Porcentaje de absorción: 2.27%
Tabla A.II.2.3Determinación del peso específico y absorción del agregado Grueso Bien
Lavado
Determinación del peso específico y absorción del agregado grueso
Muestra: AG - BLPeso canastilla en el aire (gr): 2626
Peso canastilla sumergida (gr): 2234Peso canastilla + muestra SSS en el aire (gr): 10592
Peso canastilla + muestra SSS sumergida (gr): 7290Peso muestra seca (gr): 7793.8
Peso muestra SSS en el aire (gr): 7966Peso muestra SSS sumergida (gr): 5056Peso específico de masa (gr/cm3): 2.68
Porcentaje de absorción: 2.21%
ANEXO IIICÁLCULOS Y RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE HUMEDAD DE
LOS AGREGADOS
A.III.
A.III.1 Determinación del contenido de humedad del agregado fino
ANEXOS
59Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Tabla A.III.1.1Determinación del contenido de humedad del agregado Fino Sin Lavado
Determinación del contenido de humedad del agregado fino:
Muestra: AF -SLENSAYO N° 1 2 3
Peso muestra húmeda (gr): 501.6 456 324.3Peso muestra seca (gr): 486.3 442.4 314.4Contenido de humedad: 3.15 3.07 3.15
Promedio contenido de humedad: 3.12 %
Tabla A.III.1.2Determinación del contenido de humedad del agregado Fino Medio Lavado
Determinación del contenido de humedad del agregado fino:
Muestra: AF -MLENSAYO N° 1 2 3
Peso muestra húmeda (gr): 511.3 335.4 442.3Peso muestra seca (gr): 495.4 324.4 428.9Contenido de humedad: 3.21 3.39 3.12
Promedio contenido de humedad: 3.24 %
Tabla A.III.1.3Determinación del contenido de humedad del agregado Fino Bien Lavado
Determinación del contenido de humedad del agregado fino:
Muestra: AF -BLENSAYO N° 1 2 3
Peso muestra húmeda (gr): 546.3 385.4 328.5Peso muestra seca (gr): 529.3 373.8 318.4Contenido de humedad: 3.21 3.1 3.17
Promedio contenido de humedad: 3.16 %
A.III.2 Determinación del contenido de humedad del agregado grueso
Tabla A.III.2.1Determinación del contenido de humedad del Agregado Grueso Sin Lavado
ANEXOS
60Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Determinación del contenido de humedad del agregado grueso:
Muestra: AG -SLPeso muestra húmeda (gr): 4234.3
Peso muestra seca (gr): 4205.4Contenido de humedad: 0.69
Tabla A.III.2.2Determinación del contenido de humedad del Agregado Grueso Medio Lavado
Determinación del contenido de humedad del agregado grueso:
Muestra: AG -MLPeso muestra húmeda (gr): 4089.5
Peso muestra seca (gr): 4061Contenido de humedad: 0.7
Tabla A.III.2.3Determinación del contenido de humedad del Agregado Grueso Bien Lavado
Determinación del contenido de humedad del agregado grueso:
Muestra: AG -BLPeso muestra húmeda (gr): 4101.6
Peso muestra seca (gr): 4073.5Contenido de humedad: 0.69
ANEXOS
61Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
ANEXO IVCÁLCULOS Y RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE PESO UNITARIO COMPACTADO Y NO COMPACTADO DE LOS
AGREGADOS
A.IV.
A.IV.1 Determinación del peso unitario volumétrico compactado de los
tres tipos de agregado grueso
Tabla A.IV.1.1Determinación del peso unitario volumétrico compactado del Agregado
Grueso Sin Lavado
Determinación del peso unitario volumétrico compactado del agregado grueso:
Muestra: AG -SLPeso de la muestra compactada (gr): 7560
Peso agua en el molde (gr): 4590Peso aparente compactado (kg/m3): 1645
Tabla A.IV.1.2Determinación del peso unitario volumétrico compactado del Agregado
Grueso Medio Lavado
Determinación del peso unitario volumétrico compactado del agregado grueso:
Muestra: AG -MLPeso de la muestra compactada (gr): 7535
Peso agua en el molde (gr): 4590Peso aparente compactado (kg/m3): 1640
Tabla A.IV.1.3Determinación del peso unitario volumétrico compactado del Agregado
Grueso Bien Lavado
Determinación del peso unitario volumétrico compactado del agregado grueso:
Muestra: AG -BLPeso de la muestra compactada (gr): 7565
Peso agua en el molde (gr): 4590Peso aparente compactado (kg/m3): 1647
ANEXOS
62Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
A.IV.2 Determinación del peso unitario volumétrico suelto de los tres
tipos de agregado fino.
Tabla A.IV.2.1Determinación del peso unitario volumétrico suelto del Agregado Fino Sin
Lavado
Determinación del peso unitario volumétrico suelto del agregado fino:
Muestra: AF -SLPeso de la muestra suelta (gr): 6745
Peso agua en el molde (gr): 4590Peso aparente suelto (kg/m3): 1468
Tabla A.IV.2.2Determinación del peso unitario volumétrico suelto del Agregado Fino
Medio Lavado
Determinación del peso unitario volumétrico suelto del agregado fino:
Muestra: AF -MLPeso de la muestra suelta (gr): 6780
Peso agua en el molde (gr): 4590Peso aparente suelto (kg/m3): 1476
Tabla A.IV.2.3Determinación del peso unitario volumétrico suelto del Agregado Fino
Medio Lavado
Determinación del peso unitario volumétrico suelto del agregado fino:
Muestra: AF -BLPeso de la muestra suelta (gr): 6760
Peso agua en el molde (gr): 4590Peso aparente suelto (kg/m3): 1471
ANEXOS
63Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
A.IV.3 Determinación del peso unitario volumétrico suelto del agregado
grueso
Tabla A.IV.3.1Determinación del peso unitario volumétrico suelto del Agregado Grueso
Sin Lavado
Determinación del peso unitario volumétrico suelto del agregado grueso:
Muestra: AG -SLPeso de la muestra suelta (gr): 7040
Peso agua en el molde (gr): 4590Peso aparente suelto (kg/m3): 1532
Tabla A.IV.3.2Determinación del peso unitario volumétrico suelto del Agregado Grueso
Medio Lavado
Determinación del peso unitario volumétrico suelto del agregado grueso:
Muestra: AG -MLPeso de la muestra suelta (gr): 7010
Peso agua en el molde (gr): 4590Peso aparente suelto (kg/m3): 1526
Tabla A.IV.3.3Determinación del peso unitario volumétrico suelto del Agregado Grueso
Bien Lavado
Determinación del peso unitario volumétrico suelto del agregado grueso:
Muestra: AG -BLPeso de la muestra suelta (gr): 7030
Peso agua en el molde (gr): 4590Peso aparente suelto (kg/m3): 1530
ANEXOS
64Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
ANEXO VCÁLCULOS Y RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE CANTIDAD DE
MATERIAL QUE PASA LA MALLA N° 200 DE LOS AGREGADOS
A.V.
A.V.1 Determinación de la cantidad de material que pasa la malla N° 200 de los
tres tipos de agregado fino
Tabla A.V.1.1Determinación de la cantidad de material que pasa la malla N° 200 del
Agregado Fino Sin Lavado
Determinación Cantidad de material que pasa la malla N° 200 Muestra: AF-SL
Peso de la muestra (gr):1034.
4 1067.6 1012
Peso muestra seca lavada(gr): 996.91028.7
8 976.1
Cantidad de material que pasa la malla °200: 3.63% 3.64%3.55
%Promedio de cantidad de material que pasa la malla
°200: 3.61%
Tabla A.V.1.2Determinación de la cantidad de material que pasa la malla N° 200 del
Agregado Fino Medio Lavado
Determinación cantidad de material que pasa la malla N° 200 Muestra: AF-ML
Peso de la muestra (gr):1056.
4 10661007.
3
Peso muestra seca lavada(gr): 10361044.
5987.5
7Cantidad de material que pasa la malla °200: 1.93% 2.02% 1.96%
Promedio de cantidad de material que pasa la malla °200: 1.97%
ANEXOS
65Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Tabla A.V.1.3Determinación de la cantidad de material que pasa la malla N° 200 del
Agregado Fino Bien Lavado
Determinación cantidad de material que pasa la malla N° 200 Muestra: AF-BL
Peso de la muestra (gr):1102.
41003.
41022.
5
Peso muestra seca lavada(gr):1099.
4 10011019.
5Cantidad de material que pasa la malla °200: 0.27% 0.24% 0.29%
Promedio de cantidad de material que pasa la malla °200: 0.27%
A.V.2 Cantidad de material que pasa la malla N° 200 de los tres tipos de
agregado grueso
Tabla A.V.2.1Determinación de la cantidad de material que pasa la malla N° 200 del
Agregado Grueso Sin Lavado
Determinación Cantidad de material que pasa la malla N° 200
Muestra: AG-SLPeso de la muestra (gr): 5023.5
Peso muestra seca lavada(gr): 4976.9Cantidad de material que pasa la malla °200: 0.93%
Tabla A.V.2.2Determinación de la cantidad de material que pasa la malla N° 200 del
Agregado Grueso Medio Lavado
Determinación Cantidad de material que pasa la malla N° 200
Muestra: AG-MLPeso de la muestra (gr): 5088.8
Peso muestra seca lavada(gr): 5059.3Cantidad de material que pasa la malla °200: 0.58%
Tabla A.V.2.3Determinación de la cantidad de material que pasa la malla N° 200 del
Agregado Grueso Bien Lavado
ANEXOS
66Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Determinación Cantidad de material que pasa la malla N° 200
Muestra: AG-BLPeso de la muestra (gr): 5068.2
Peso muestra seca lavada(gr): 5057.9Cantidad de material que pasa la malla °200: 0.20%
ANEXO VIFICHA TÉCNICA DEL CEMENTO PORTLAND TIPO I EMPLEADO
ANEXOS
67Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
ANEXOS
68Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
ANEXO VIIDISEÑO DE MEZCLAS Y AJUSTE DE PROPORCIONES DEL
CONCRETO
A.VI.
A.VII.
A.VII.1 Selección de las proporciones del concreto por el método ACI del
comité 211
A.VII.1.1. Selección de la resistencia promedio a partir de la resistencia a
compresión especificada.
Las mezclas de concreto siempre deben diseñarse para una resistencia de diseño
promedio cuyo valor es siempre superior al de la resistencia de diseño especificada
(f´c).La diferencia entre ambas resistencias está dada y se determina en función al
grado de control de uniformidad y de la calidad del concreto [Rivva, 2013:38]
Como las mezclas de concreto para los especímenes cilíndricos se realizaron en las
condiciones de laboratorio, habiendo más control y uniformidad en la elaboración del
concreto, se optó por tomar un coeficiente bajo (1.20) para obtener el f´cr.
f ´ cr=f ´ c×1.20
f ´ cr=210kg /cm2×1.20
f ´ cr=252kg /cm2
A.VII.1.2. Selección del tamaño máximo nominal del agregado grueso.
Como se indicó en el ítem 3.3.3 El Tamaño Máximo Nominal (TMN) se determinó
mediante el análisis de granulométrico del agregado grueso, obteniendo el valor de
TMN de 1” para los tres tipos de agregados obtenidos (AG-SL, AG-ML, AG-BL)
A.VII.1.3. Selección del asentamiento.
Como se indicó en el ítem 2.6.1.2. El asentamiento o slump elegido fue de 3” a 4”
para poder obtener una consistencia plástica del concreto no endurecido.
ANEXOS
69Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
A.VII.1.4. Selección de volumen unitario del agua de diseño.
La tabla A.VII.1.4.1 ha sido preparada en base a las recomendaciones del Comité
211 del ACI. Ella permite seleccionar el volumen unitario de agua, para agregados
en estado seco, en concretos preparados con o sin aire incorporado; teniendo como
factores a ser considerados la consistencia que se desea para la mezcla y el TMN
del agregado grueso seleccionado.
Consideraciones:
Slump deseado: 3" a 4"
TMN del agregado grueso: 1"
Aire incorporado: Concreto Sin Aire Incorporado
A.VII.1.4.1Volumen unitario de Agua
Agua, en lts/m3 , para los tamaños máx. Nominales de agregado grueso y consistencia indicada
Asentamiento Tamaño Máximo de Agregado3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" 2" 3" 4"
Concreto Sin Aire Incorporado1" a 2" 207 199 190 179 166 154 130 1133" a 4" 228 216 205 193 181 169 145 1246" a 7" 243 228 216 202 190 178 160 ---
Concreto Con Aire Incorporado1" a 2" 181 175 168 160 150 142 122 1073" a 4" 202 193 184 175 165 157 133 1196" a 7" 216 205 197 184 174 166 154 ---
Esta tabla ha sido confeccionada por el Comité 211 del ACI
Los valores de esta tabla se emplearán en la determinación del factor cemento
en mezclas preliminares de prueba. Son valores máximos corresponden a
agregado grueso de granulometría comprendida dentro de los límites de la
Norma ASTM C 33.
En aquellos casos que el agregado posee características que obligan al
aumento de volumen de agua, deberá aumentarse igualmente el contenido de
cemento a fin de mantener invariable la relación agua/cemento.
ANEXOS
70Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Si el agregado posee características tales que permiten el empleo de cantidades
menores de agua que las indicadas en la tabla, se recomienda no modificar la
relación agua/cemento.
De la Tabla A.VII.1.4.1 obtenemos el agua de mezclado: 193 lts/m3
A.VII.1.5. Selección del contenido de aire.
La tabla A.VII.1.5.1 da el porcentaje aproximado de aire atrapado, en mezclas sin
aire incorporado, para diferentes tamaños máximos nominales de agregado grueso
adecuadamente graduados dentro de los requisitos de la norma NTP 400.037 ó
ASTM C 33.
Consideraciones:
Grado de Exposición: Normal
TMN del agregado grueso: 1"
Tabla A.VII.1.5.1Contenido de Aire Atrapado
Concreto sin aire incorporadoTamaño Máximo Nominal de A°G°
(")3/8"
1/2"
3/4"
1"1
1/2"2" 3" 4"
Aire atrapado (%)3.00
2.50
2.00
1.50
1.000.50
0.30
0.20
De la tabla A.VII.1.5.1 obtenemos que el aire atrapado es: 1.5%
A.VII.1.6. Selección de la relación agua/cemento por resistencia.
La tabla A.VII.1.6.1 es una adaptación de la confeccionada por el Comité 211 del
ACI. Esta Tabla da las relaciones agua/cemento en peso máximas permisibles para
diferentes valores de la resistencia promedio, ya sea que se trate de concretos sin o
con aire incorporado.
ANEXOS
71Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Esta Tabla da valores aproximados y relativamente conservadores para concretos
con cemento portland normal Tipo I. Para materiales que cumplen con las Normas
ASTM C 33 ó NTP 400.037, las relaciones agua/cemento de esta tabla deberían
permitir obtener las resistencias indicadas, las cuales corresponden a probetas
ensayadas a los 28 días de vaciadas después de ser curadas bajo condiciones
estándar de laboratorio.
Consideraciones para la Tabla A.VII.1.6.1:
Concreto Sin Aire Incorporado
f´cr: 252 Kg/cm2
Tabla A.VII.1.6.1Relación Agua/Cemento por Resistencia
f'c a 28 días(kg/cm2)
Relación Agua/Cemento en peso
Concreto Sin Aire Incorporado
Concreto Con Aire Incorporado
150 0.79 0.7200 0.69 0.6250 0.61 0.52300 0.54 0.45350 0.47 0.39400 0.42 ---450 0.38 ---
Esta tabla es una adaptación de la confeccionada por el Comité 211 del ACI
La resistencia corresponde a resultados ensayados en probetas cilíndricas
estándar de 15 x 30 cm preparadas y curadas de acuerdo a lo indicado en la
norma ASTM C 31.
Las relaciones agua/cemento se basan en tamaños máximos nominales del
agregado grueso comprendidos entre ¾” y 1”. La resistencia producida por una
relación agua/cemento dada deberá incrementarse conforme al tamaño máximo
nominal disminuye.
ANEXOS
72Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
De la tabla A.VII.1.6.1 obtenemos la relación A/C para nuestro f´cr:
f ´ c A/C250Kg /cm2→0.61
252Kg /cm2→0.61
300Kg /cm2→0.50
Relación A/C: 0.61
A.VII.1.7. Determinación del Factor cemento.
Conocidos el volumen unitario de agua por unidad de volumen del concreto (ítem
A.VII.1.4) y la relación agua/cemento (ítem A.VII.1.6), se puede determinar el factor
cemento por unidad cúbica de concreto mediante la división del volumen unitario de
agua, expresada en litros por metro cúbico, entre la relación agua/cemento,
obteniéndose el número de kilos de cemento por unidad cúbica de concreto.
Cemento :VolumenUnitario de Agua
Relación A /C
Cemento :193/0.61
Cemento :316.39Kg /m3
A.VII.1.8. Determinación del contenido de agregado grueso.
EL Comité 211 del ACI parte del criterio que agregados gruesos de tamaño máximo
nominal y granulometría esencialmente similares, deberán permitir obtener
concretos de trabajabilidad satisfactoria cuando un determinado volumen de
agregado grueso, en condiciones de seco y compactado, es empleado por la unidad
de volumen del concreto.
La tabla A.VII.1.8.1, elaborada por el Comité 211 del ACI es en función del tamaño
máximo nominal del agregado grueso y del módulo de fineza del agregado fino. Ella
permite obtener un coeficiente b/b0 resultante de la división del peso seco del
agregado grueso requerido por la unidad cúbica de concreto entre el peso unitario
seco y varillado del agregado grueso, expresado en kg/m3.
ANEXOS
73Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Consideraciones para la tabla A.VII.1.8.1:
Módulo de fineza del Agregado Fino (Promedio AF-SL, AF-ML, AF-BL): 2.794
Tamaño Máximo Nominal del Agregado Grueso: 1”
Tabla A.VII.1.8.1Peso del Agregado Grueso por Unidad de Volumen del Concreto
Tamaño Máximo
de Nominal del Agregado
Grueso
Volumen de agregado grueso, seco y compactado, por unidad de volumen del concreto, para diversos módulos de
fineza del Agregado Fino
2.40 2.60 2.80 3.003/8" 0.50 0.48 0.46 0.441/2" 0.59 0.57 0.55 0.533/4" 0.66 0.64 0.62 0.601" 0.71 0.69 0.67 0.65
1 1/2" 0.75 0.73 0.71 0.692" 0.78 0.76 0.74 0.723" 0.82 0.79 0.78 0.754" 0.87 0.85 0.83 0.81
El Agregado Grueso se encuentra en la condición de seco compactado, tal como
es definida por la Norma ASTM C 29
El cálculo del contenido de Agregado Grueso a partir del coeficiente b/b0,
permite obtener concretos con una trabajabilidad adecuada para concreto
armado usual.
Para concreto menos trabajables, tales como los que se requiere en pavimentos,
la relación puede incrementarse en un 10%. Para concretos más trabajables,
tales como los concretos bombeados, los valores pueden reducirse en un 10%.
De la tabla A.VII.1.8.1 obtenemos el coeficiente b/b0para nuestro módulo de
fineza:
Módulode Fineza b/b02.40→0.71
2.79→0.67
2.60→0.69
ANEXOS
74Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Pesodel Agregado grueso por metro cúbico= bb0× Pesounitario compactado(Promedio AG−SL , AG−ML, AG−BL)
Pesodel Agregado grueso pormetro cúbico=0.67×1644Kg /m3
Pesodel Agregado grueso pormetro cúbico=1102.47 Kg /m3
A.VII.1.9. Determinación de la suma de los volúmenes absolutos de cemento,
agua de diseño, aire y agregado grueso.
Conocidos los pesos del cemento, agua y agregado grueso, así como el volumen de
aire, se procede a calcular la suma de los volúmenes absolutos de estos materiales:
Vol . AbsolutodeCemento :…………….316.39 /3100=0.102m3
Vol . Absolutode Agua:…………… ..…… ..193 /1000=0.193m3
Vol . Absolutode AgregadoGrueso :…1102.47 /2680=0.411m3
Vol . Absolutode Aire Atrapado :……… ..….1.5/100=0.015m3
Sumade volúmenes conocidos :………………………=0.722m3
A.VII.1.10. Determinación del Contenido de Agregado Fino.
El volumen absoluto de agregado fino será igual a la diferencia entre la unidad y la
suma de los volúmenes absolutos conocidos. El peso del agregado fino será igual a
su volumen absoluto multiplicado por su peso específico.
Volumen Absolutode Agregado Fino :1−0.7215=0.279m3
Pesodel agregado fino seco=0.2785 x2630=732.455Kg /m3
4.6.1.1. Determinación de los valores de diseño del cemento, agua, aire,
agregado fino y agregado grueso.
Las cantidades de materiales a ser empleadas como valores de diseño serán:
Cemento :……………………316.40Kg /m3
Aguadediseño :……………193.00 Lts /m3
ANEXOS
75Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
AgregadoFino Seco :……… .732 .50Kg /m3
AgregadoGrueso Seco :… ..1102.50Kg /m3
A.VII.1.11. Corrección de los valores de diseño por humedad del agregado.
En el ítem 3.6.2.2. Se optó por considerar el valor propio de Absorción para cada
tipo de Agregado fino, por lo que correspondería realizar la corrección de los valores
de diseño por humedad del agregado para cada tipo de Agregado Fino.
A.VII.1.11.1. Corrección de los valores de diseño por humedad del agregado
Sin Lavado.
Sabiendo que:
Absorcióndel AgregadoFino (AF−SL ) :…………… .2.94%
Absorcióndel AgregadoGrueso :………….………… .2 .20%
Concenido de Humedad del AgregadoFino :… ..… .3 .17%
Concenido de Humedad del AgregadoGrueso :… ..… .0 .69%
Calculamos los pesos húmedos de los agregados:
Pesohúmedo del Agregado Fino :…………732.5(1+(3.17)/100)=755.70Kg /m3
Pesohúmedodel AgregadoGrueso :…… .1102.5(1+0.69 /100)=1110.70Kg /m3
Determinamos la humedad superficial de los agregados:
Humedad superficial del Agregado Fino :…………………3.17%−2.94%=0.23%
Humedad superficial del AgregadoGrueso :…….….….0.69%−2.20%=−1.51%
Determinamos el aporte de humedad de los agregados:
Aporte dehumedaddel AgregadoFino :…………732.5×0.23%=1.69Lts /m3
Aporte dehumedaddel AgregadoGrueso :…… .. 1102.5×−1.51%=−16.65 Lts /m3
ANEXOS
76Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Total de Aportede humedadde los Agregados :…………………… ..….−14.96 Lts /m3
Como el Agregado tomo agua de la mezcla para llegar a su condición de saturado
superficialmente seco, será necesario adicionar los −14.96 Lts /m3 al agua de diseño
para obtener el agua efectiva que hay que colocar en la mezcladora. De no hacerlo
así, la mezcla se haría más seca, menos trabajable y más consistente, además que
se modificaría la relación agua/cemento de diseño y las propiedades al estado
endurecido.
Aguaefectiva :……………………… ..….193 .00+14.96=207.96 Lts /m3
Por lo cual, los nuevos pesos de los materiales por metro cúbico de concreto, ya
corregidos por humedad del agregado, a ser empleados en las mezclas de prueba
son:
Cemento :………………….………316.40Kg /m3
Aguaefectiva :………….…….…207.96 Lts /m3
AgregadoFino Húmedo :……….755 .70Kg /m3
AgregadoGrueso Húmedo :…..1110.70 Kg /m3
A.VII.1.11.2. Corrección de los valores de diseño por humedad del agregado
Medio Lavado
Sabiendo que:
Absorcióndel AgregadoFino (AF−ML ) :………….2 .40%
Absorcióndel AgregadoGrueso :………….………… .2 .20%
Concenido de Humedad del AgregadoFino :… ..… .3 .17%
Concenido de Humedad del AgregadoGrueso :… ...0.69%
Calculamos los pesos húmedos de los agregados:
Pesohúmedo del Agregado Fino :……………732.5(1+(3.17)/100)=755.70Kg /m3
ANEXOS
77Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Pesohúmedodel AgregadoGrueso :……… .1102.5(1+0.69 /100)=1110.70Kg /m3
Determinamos la humedad superficial de los agregados:
Humedad superficial del Agregado Fino :………………3.17%−2.40%=0.77%
Humedad superficial del AgregadoGrueso :….…….….0.69%−2.20%=−1.51%
Determinamos el aporte de humedad de los agregados:
Aporte dehumedaddel AgregadoFino :……….…732.5×0.23%=5.64 Lts /m3
Aporte dehumedaddel AgregadoGrueso :……….. 1102.5×−1.51%=−16.65 Lts /m3
Total de Aportede humedadde los Agregados :……………………… ..….−11.01Lts /m3
Como el Agregado tomo agua de la mezcla para llegar a su condición de saturado
superficialmente seco, será necesario adicionar los −11.01Lts /m3 al agua de diseño
para obtener el agua efectiva que hay que colocar en la mezcladora. De no hacerlo
así, la mezcla se haría más seca, menos trabajable y más consistente, además que
se modificaría la relación agua/cemento de diseño y las propiedades al estado
endurecido.
Aguaefectiva :……………………… ..….193 .00+11.01=204.01 Lts /m3
Por lo cual, los nuevos pesos de los materiales por metro cúbico de concreto, ya
corregidos por humedad del agregado, a ser empleados en las mezclas de prueba
son:
Cemento :……………….……….…316.40Kg /m3
Aguaefectiva :………….…… ..…204.01 Lts /m3
AgregadoFino Húmedo :……….755 .70Kg /m3
AgregadoGrueso Húmedo :…..1110.70 Kg /m3
ANEXOS
78Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
A.VII.1.11.3. Corrección de los valores de diseño por humedad del agregado
Bien Lavado.
Sabiendo que:
Absorcióndel AgregadoFino (AF−BL ):……….… .2 .12%
Absorcióndel AgregadoGrueso :………….………… .2 .20%
Concenido de Humedad del AgregadoFino :… ..… .3 .17%
Concenido de Humedad del AgregadoGrueso :… ...0.69%
Calculamos los pesos húmedos de los agregados:
Pesohúmedo del Agregado Fino :………….…732.5(1+3.17 /100)=755.70Kg /m3
Pesohúmedodel AgregadoGrueso :……… .1102.5(1+0.69 /100)=1110.70Kg /m3
Determinamos la humedad superficial de los agregados:
Humedad superficial del Agregado Fino :…………………3.17%−2.12%=1.05%
Humedad superficial del AgregadoGrueso :……….…….0.69%−2.20%=−1.51%
Determinamos el aporte de humedad de los agregados:
Aporte dehumedaddel AgregadoFino :……….…732.5×1.05%=7.69 Lts /m3
Aporte dehumedaddel AgregadoGrueso :…… .. 1102.5×−1.51%=−16.65 Lts /m3
Total de Aportede humedadde los Agregados :……………………… ..….−8.96 Lts /m3
Como el Agregado tomo agua de la mezcla para llegar a su condición de saturado
superficialmente seco, será necesario adicionar los −8.96 Lts /m3 al agua de diseño
para obtener el agua efectiva que hay que colocar en la mezcladora. De no hacerlo
así, la mezcla se haría más seca, menos trabajable y más consistente, además que
se modificaría la relación agua/cemento de diseño y las propiedades al estado
endurecido.
ANEXOS
79Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Aguaefectiva :……………………… ..….193 .00+8.96=201.96 Lts /m3
Por lo cual, los nuevos pesos de los materiales por metro cúbico de concreto, ya
corregidos por humedad del agregado, a ser empleados en las mezclas de prueba
son:
Cemento :……………….…… ..……316.40Kg /m3
Aguaefectiva :……………….……201.96 Lts /m3
AgregadoFino Húmedo :…….… .755 .70Kg /m3
AgregadoGrueso Húmedo :…..1110.70 Kg /m3
A.VII.2 Ajuste de las proporciones de la tanda de prueba.
A.VII.2.1. Especificaciones
En el ítem 3.6.3.1 se indica las proporciones de cantidad de materiales para mezcla
que han sido seleccionadas para obtener una consistencia plástica (un slump de 3” a
4”). El diseño ha indicado la necesidad de emplear las siguientes cantidades de
materiales:
Cemento :……………………………316.40Kg /m3
Aguaefectiva :……………….……204.64 Lts /m3
AgregadoFino Húmedo :…….… .755 .70Kg /m3
AgregadoGrueso Húmedo :…..1110.70 Kg /m3
Así requerimos conocer los ajustes que deberán efectuarse en la mezcla para lograr
un rendimiento adecuado, el asentamiento deseado, mantener la relación
agua/cemento y la resistencia de diseño.
A.VII.2.2. Tanda de ensayo
ANEXOS
80Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Se preparó la tanda de ensayo en el laboratorio para un volumen de 0.02 m3 ( 3
especímenes cilíndricos de concreto), por lo que se consideró para esta tanda la
siguiente cantidad de materiales:
Cemento :…………………….….……316.40×0.02=6.33Kg
Aguaefectiva :………………….……204.64×0.02=4.10 Lts
AgregadoFinoHúmedo : .… ..…… .755 .70×0.02=15.11Kg
AgregadoGrueso Húmedo :……..1110.70×0.02=22.21Kg
El concreto así preparado, presentó para los tres tipos de tratamientos de concreto
una consistencia fluida, por lo que fue necesario disminuir la cantidad teórica, por lo
que se consideró añadir únicamente 3.7 litros de agua obteniendo así una
consistencia plástica, en lugar de los 4.1 litros, cantidad teórica que debería haber
sido el agua añadida. También se le determinó el peso unitario en estado fresco de
2385 Kg/m3; Además se consideró a la mezcla sobregravosa para las condiciones
que se habían predispuesto para el concreto.
A.VII.2.3. Pesos de la tanda de ensayo:
Los materiales para la tanda, para un volumen de 0.02 m3, con la corrección en el
agua efectuada consistirían en:
Cemento :…………………….….……316.40×0.02=6.33Kg
Aguaañadida :………………….…………………… ..=3.70 Lts
AgregadoFinoHúmedo : .… ..…… .755 .70×0.02=15.11Kg
AgregadoGrueso Húmedo :……..1110.70×0.02=22.21Kg
Pesode la tanda : .…………………………………… ..=47.35Kg
A.VII.2.4. Rendimiento de la tanda de ensayo:
El rendimiento de la tanda de ensayo será:
Rendimiento de latanda deensayo :……… .47 .35/2385=0.0199m3
A.VII.2.5. Agua de mezclado por tanda:
ANEXOS
81Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
A continuación se debe determinar la nueva cantidad de agua de mezclado por
tanda:
Determinamos la humedad superficial de los agregados:
Humedad superficial del Agregado Fino :……….……3.17%−2.49%=0.68%
Humedad superficial del AgregadoGrueso :….…….….0.69%−2.20%=−1.51%
Determinamos el aporte de humedad de los agregados:
Aporte dehumedaddel AgregadoFino :732.5×0.02×0.68%=0.1Lts /tanda
Aporte dehumedaddel AgregadoGrueso :1102.5×0.02×−1.51%=−0.33Lts /tanda
Total de Aportede humedadde los Agregados por tanda :−0.23 Lts / tanda
Como el Agregado toma agua de la mezcla para llegar a su condición de saturado
superficialmente seco, será necesario disminuir los 0.23 Lts / tanda al agua de
mezclado para obtener el agua que conformaría la pasta cementante, la cual servirá
para calcular el contenido de cemento mediante la relación agua/cemento que
debería mantenerse constante.
Aguademezclado por tanda :……………………… ..….3 .70−0.23=3.47 Lts /tanda
A.VII.2.6. Agua de mezclado por m3 requerida:
La cantidad de agua de mezclado requerida por metro cúbico de concreto, con el
mismo asentamiento de la tanda de ensayo, se obtendrá dividiendo el agua de
mezclado por tanda entre el rendimiento de la tanda de ensayo.
Aguademezclado……… ..… .3 .47 /0.0199=174.37 Lts /m3
ANEXOS
82Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
A.VII.2.7. Nuevo contenido de cemento:
Como se determinó en el ítem 3.6.3.4 la relación agua/cemento es 0.61. Con la
disminución en el agua de mezclado, se requerirá menos cemento para obtener la
relación agua/cemento de 0.61, Po lo que el nuevo contenido de cemento será:
Contenido decemento :………… ..174.37/0.61=285.85Kg /m3
A.VII.2.8. Corrección en el agregado grueso:
En la elaboración de la mezcla de concreto, este fue encontrado sobre gravoso, por
lo que la cantidad de agregado grueso por unidad de volumen deberá ser
disminuida en 10 % tal como lo indica la Tabla 3.6.3.8.1
Originalmente la relación b/b0 era de 0.671 como se determinó en el ítem 3.6.3.8,
Efectuada la corrección indicada este se disminuye a 0.604, considerando un peso
compactado de 1644 Kg/m3 para el agregado grueso la corrección del agregado
grueso será:
Nuevo Pesodel Agregado grueso por metro cúbico= bb0×Pesounitario compactado (Promedio AG−SL, AG−ML, AG−BL)
Pesodel Agregado grueso pormetro cúbico=0.604×1644Kg /m3
Pesodel Agregado grueso pormetro cúbico=992.98Kg /m3
A.VII.2.9. Corrección por el método de la suma de los volúmenes absolutos de
cemento, agua de diseño, aire y agregado grueso.
Conocidos los pesos del cemento, agua y agregado grueso, así como el volumen de
aire, se procede a calcular la suma de los volúmenes absolutos de estos materiales:
Vol . AbsolutodeCemento :……………….. 285.85 /3100=0.092m3
Vol . Absolutode Agua:…………… ..…… ..174.37 /1000=0.174m3
ANEXOS
83Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Vol . Absolutode AgregadoGrueso :….… 992.98/2680=0.371m3
Vol . Absolutode Aire Atrapado :…… ..… ..….1.5 /100=0.015m3
Sumade volúmenes conocidos :……………… ..………=0.653m3
Determinación del Contenido de Agregado Fino:
El volumen absoluto de agregado fino será igual a la diferencia entre la unidad y la
suma de los volúmenes absolutos conocidos. El peso del agregado fino será igual a
su volumen absoluto multiplicado por su peso específico.
Volumen Absolutode Agregado Fino :1−0.653=0.347m3
Pesodel agregado fino seco=0.2785 x2630=912.610Kg /m3
Determinación de los valores de diseño del cemento, agua, aire, agregado fino
y agregado grueso:
Las cantidades de materiales a ser empleadas como valores de diseño serán:
Cemento :……………………285.85Kg /m3
Aguadediseño :……………174.37 Lts /m3
AgregadoFino Seco :……… .912 .61Kg /m3
AgregadoGrueso Seco :… ...992.98Kg /m3
A.VII.2.10. Corrección de los nuevos valores de diseño por humedad.
Sabiendo que:
Absorcióndel AgregadoFino :…………….………… .2 .49%
Absorcióndel AgregadoGrueso :………….………… .2 .20%
Concenido de Humedad del AgregadoFino :… ..… .3 .17%
Concenido de Humedad del AgregadoGrueso :… ...0.69%
ANEXOS
84Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Calculamos los pesos húmedos de los agregados:
Pesohúmedodel Agregado Fino :………………… 912.61(1+3.17/100)=941.54 Kg /m3
Pesohúmedo del AgregadoGrueso :……….……… .992 .98(1+0.69/100)=999.83Kg /m3
Determinamos la humedad superficial de los agregados:
Humedad superficial del Agregado Fino :………….………3.17%−2.49%=0.68%
Humedad superficial del AgregadoGrueso :……….…….….0.69%−2.20%=−1.51%
Determinamos el aporte de humedad de los agregados:
Aporte dehumedaddel AgregadoFino :……….…912.61×0.68%=6.20Lts /m3
Aporte dehumedaddel AgregadoGrueso :………... 992.98×−1.51%=−14.99 Lts /m3
Total de Aportede humedadde los Agregados :……………………… ..….−8.79 Lts /m3
Como el Agregado tomo agua de la mezcla para llegar a su condición de saturado
superficialmente seco, será necesario adicionar los 8.79 Lts /m3 al agua de diseño
para obtener el agua efectiva que hay que colocar en la mezcladora. De no hacerlo
así, la mezcla se haría más seca, menos trabajable y más consistente, además que
se modificaría la relación agua/cemento de diseño y las propiedades al estado
endurecido.
Aguaefectiva :……………………… ..….174 .37+8.79=183.16 Lts /m3
Por lo cual, los nuevos pesos de los materiales ajustados por metro cúbico de
concreto, ya corregidos por humedad del agregado, a ser empleados en las mezclas
son:
Cemento :……………….……….…285.85Kg /m3
Aguaefectiva :………….…… ..…183.16 Lts /m3
AgregadoFino Húmedo :……….941 .54Kg /m3
ANEXOS
85Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
AgregadoGrueso Húmedo :…...999.83Kg /m3
A.VII.2.11. Proporción de materiales en peso
La proporción de materiales corregidos por humedad del agregado serian:
285.85285.85
:941.54285.85
:
999.83285.85
/183.16
285.85×42.5=1: 3.29:3.50 /27.23lts /bolsa
A.VII.3 Proporción de materiales en volumen
A.VII.3.1. Pesos unitarios húmedos del agregado
Como se va convertir una dosificación ya corregida por humedad del agregado, es
necesario determinar los pesos unitarios sueltos húmedos de los agregados fino y
grueso. Para Ello se deberá multiplicarse el peso unitario suelto seco de cada uno
de los agregados por el contenido de humedad del mismo.
Como se determinó en los ítems 3.3.7.2 y 3.3.6 tenemos que:
Pesounit . vol . suelto secodel A .F (Prom. AF−SL , AF−ML, AF−BL ):1472Kg/m3
Humedad naturaldel A .F (Promedio AF−SL , AF−ML, AF−BL ) :3.17%
Pesounit . vol . suelto secodel A .G (Prom . AG−SL , AG−ML, AG−BL ) :1529Kg /m3
Humedad naturaldel A .G (Promedio AG−SL , AG−ML, AG−BL ) :0.69%
Los pesos unitarios sueltos húmedos de los agregados serán:
Pesounitario sueltodel AgregadoFino Húmedo :….1472×1.0317=1518.6Kg /m3
Pesounitario sueltodel AgregadoGrueso Húmedo : .1529×1.0069=1539.6Kg /m3
A.VII.3.2. Dosificación en volumen para un m3 de concreto
ANEXOS
86Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Para poder determinar el costo de una partida de 1 m3 de concreto con la
dosificación de materiales que se ha calculado, es necesario, calcular los agregados
en un volumen unitario suelto en condición húmeda, tal como se determina a
continuación:
Cemento :……………….…………….…….…285.85/ 42.5=6.73bolsas /m3
Aguaefectiva :………….……………… ..…183.16 /1000=0.183m3
AgregadoFino Húmedo Suelto :……… .941 .54/1518.6=0.620m3
AgregadoGrueso Húmedo Suelto :… ...999.83/1539.6=0.650m3
A.VII.3.3. Cantidad de materiales por tanda
A partir de la relación en peso de 1 :3.29: 3.50/27.23 lts×bolsa , que se determinó en
el ítem A.VII.2.11, se puede determinar la cantidad de materiales necesario para
preparar una tanda de concreto a base de una bolsa de cemento:
Cemento :……………….………… ...…1×42.5=42.5Kg /bolsa
Aguaefectiva :………….………………… ...….=27.23 Lts /bolsa
AgregadoFino Húmedo :……….3 .29×42.5=139.83Kg /bolsa
AgregadoGrueso Húmedo :…...3.50×42.5=148.75Kg /bolsa
A.VII.3.4. Peso por pie cúbico del agregado
Conocidos los pesos unitarios sueltos húmedos de los dos agregados; y sabiendo
que un metro cúbico es equivalente aproximadamente a 35 pies cúbicos, se deberá
dividir estos pesos unitarios entre los 35 pies cúbicos para obtener el peso por pie
cúbico de cada uno de los dos agregados. Por lo que los peso en pies cúbicos
serian:
Del AgregadoFino Húmedo :……… .1518.6 /35=43.39Kg / pie cúbico
Del AgregadoGrueso Húmedo :…...1539.6 /35=43.99Kg / pie cúbico
De labolsa deCemento :……………………..…….=42.5Kg / pie cúbico
ANEXOS
87Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
A.VII.3.5. Proporción de materiales en volumen
Conocidos los pesos por pie cúbico de los diferentes materiales en la mezcla,
bastará dividir los pesos de cada uno de los materiales en la tanda de una bolsa
entre los pesos por pie cúbico para obtener el número de pies cúbicos necesarios
para preparar una tanda de una bolsa.
Cemento :……………….……….….… ...…42.5/ 42.5=1.0 pies cúbicos
AgregadoFinoHúmedo suelto :…… .139 .83/ 43.39=3.22 pies cúbicos
AgregadoGrueso Húmedo suelto ....148.75/ 43.99=3.38 pies cúbicos
Entonces, la dosificación en volumen, corregida por humedad del agregado,
equivalente a la dosificación en peso será:
1 :3.22:3.38 /27.23lts×bolsa
ANEXO VIIICÁLCULOS DE LA DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE MMF
EN EL AGREADO GLOBAL DE LOS TRATRAMIENTOS
A.VIII.
A.VIII.1 Tratamiento 1: Concreto con Agregado Global Sin Lavado o C-SL
(2.21% MMF)
ANEXOS
88Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Sabiendo que el %MMF de los Agregados Sin Lavado es:
%MMF del AgregadoFino sin Lavar :……… .3 .61%
%MMF del AgregadoGrueso sin Lavar : .… ..0.93%
Y tendríamos en cuenta dosificación de los agregados en estado seco, ya que el
%MMF está calculado respeto a los agregados en estado seco.
AgregadoFino sin Lavar Seco :……… .912.61Kg /m3
AgregadoGrueso sin Lavar Seco :… ...992.98Kg /m3
La cantidad de MMF del agregado global:
MMFdel AgregadoFino sin Lavar :……… .912.61×3.61 /100=32.95Kg /m3
MMFdel AgregadoGrueso sin Lavar :… ...992.98×0.93/100=9.23Kg /m3
MMFdel AgregadoGlobal sinLavar :….………………….…… ..=42.19Kg /m3
%MMF del AgregadoGlobal sin Lavar :…42.19 /(912.61+992.98)×100=2.21%
A.VIII.2 Tratamiento 2: Concreto con Agregado Global Medio Lavado o C-ML
(1.24% MMF)
Sabiendo que el %MMF de los Agregados Medio Lavado es:
%MMF del AgregadoFinoMedio Lavado :……… .1 .97%
%MMF del AgregadoGruesoMedio Lavado : .… ..0.56%
Y tendríamos en cuenta dosificación de los agregados en estado seco, ya que el
%MMF está calculado respeto a los agregados en estado seco.
AgregadoFinoMedio LavadoSeco :……… .912.61Kg /m3
AgregadoGruesoMedio LavadoSeco :… ...992.98Kg /m3
La cantidad de MMF del agregado global:
MMFdel AgregadoFinoMedio Lavado :……… .912 .61×1.97 /100=17.98Kg /m3
MMFdel AgregadoGruesoMedio Lavado :… ...992.98×0.56 /100=5.56Kg /m3
MMFdel AgregadoGlobalMedio Lavado :….…………….…… ..=23.54Kg /m3
ANEXOS
89Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
%MMF del AgregadoGlobal Medio Lavado :23.54 /(912.61+992.98)×100=1.24%
A.VIII.3 Tratamiento 3: Concreto con Agregado Global Bien Lavado o C-
BL(0.23% MMF)
Sabiendo que el %MMF de los Agregados Bien Lavado es:
%MMF del AgregadoFino Bien Lavado :……… .0 .27%
%MMF del AgregadoGrueso Bien Lavado : .… ..0.20%
Y tendríamos en cuenta dosificación de los agregados en estado seco, ya que el
%MMF está calculado respeto a los agregados en estado seco.
AgregadoFino Bien LavadoSeco :……… .912.61Kg /m3
AgregadoGrueso Bien LavadoSeco :… ...992.98Kg /m3
La cantidad de MMF del agregado global:
MMFdel AgregadoFino Bien Lavado :……… .912.61×0.27/100=2.46Kg /m3
MMFdel AgregadoGrueso Bien Lavado :… ...992.98×0.20 /100=1.99Kg /m3
MMFdel AgregadoGlobal Bien Lavado :….….……………….…… ..=4.45Kg /m3
%MMF del AgregadoGlobal Bien Lavado :4.45 /(912.61+992.98)×100=0.23%
ANEXO IXCONSTANCIA DEL LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES
ANEXOS
90Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
ANEXOS
91Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
ANEXO XPRESENTACIÓN FOTOGRÁFICA
Foto 01: Obtención del agregado para los distintos tratamientos del agregado en la cantera “Huayrapongo”
Foto 02: Lavado dela agregado para obtener los distintos tipos de agregado
ANEXOS
92Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Foto 03: Agregado Fino Medio Lavado
Foto 04: Agregado Fino Bien Lavado
ANEXOS
93Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Foto 05: Tipos de Tratamientos de Agregado.
Foto 06: Almacenamiento de Agregados en sacos para mantener la humedad constante y evitar la pérdida de MMF.
ANEXOS
94Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Foto 07: Método del cuarteo para obtener una muestra de Agregado Grueso más representativa
Foto 08: Método del cuarteo para obtener una muestra de Agregado Fino más representativa
ANEXOS
95Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Foto 09: Método para determinar la absorción de los agregados que implicaría la pérdida de MMF
Foto 10: Ensayo para determinar la granulometría de los agregados
ANEXOS
96Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Foto 11: Ensayo para determinar la cantidad de MMF en el Agregado Grueso.
Foto 12: Ensayo para determinar la cantidad de MMF en el Agregado Fino.
ANEXOS
97Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Foto 13: Control de la temperatura para la calibración del picnómetro.
Foto 14: Elaboración de las tandas de concreto.
ANEXOS
98Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Foto 15: Elaboración de los especímenes cilíndricos de concreto
Foto 16: Curado de los especímenes en agua saturada con cal viva.
ANEXOS
99Bach. Ronald Alexander Terrones Rojas
Foto 17: Ensayo de resistencia a compresión de especímenes cilíndricos de concreto.
Foto 18: Estudio del modo de falla del concreto en las caras de fractura.
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